断电检测方法、音频播放设备、音频系统及存储介质

技术领域

本申请涉及音频设备领域，具体而言，涉及一种断电检测方法、音频播放设备、音频系统及存储介质。

背景技术

USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)音频播放设备，如USB耳机、USB音箱等，能够通过USB与音源设备连接，以通过USB接收音源设备发来的音频并进行播放。

USB接口中设置有电源接口，音源设备可以通过USB接口为USB音频播放设备供电。在音源设备向USB音频播放设备输出音频数据的过程中，若将USB音频播放设备从音源设备拔出，音频会停止输出，同时，音源设备将停止为USB音频播放设备供电。但停止断电后，USB音频播放设备的USB接口处仍可能会残留电荷，残留的电荷可能会使得耳机产生POP声(或称“爆破声”)，影响用户体验。

因此，需要及时检测USB音频播放设备是否从音源设备中拔出并断电，以在断电后及时使各电路掉电，以减少POP声的产生。目前，会在USB音频播放设备的接口处的电路中额外设置掉电检测电路，但设置掉电检测电路会占用额外的芯片面积，且会增加成本。

发明内容

有鉴于此，本申请旨在提供一种断电检测方法、音频播放设备、音频系统及存储介质，以减少断电检测所需的芯片面积。

第一方面，本申请实施例提供一种断电检测方法，应用于音频播放设备，所述断电检测方法包括：在音频数据的播放过程中，检测第一信号包；音源设备通过USB接口与所述音频播放设备连接，且所述音源设备通过所述USB接口为所述音频播放设备供电；所述第一信号包为所述音源设备基于USB协议周期性发出的信号包；若在第一预设时长内未检测到下一个第一信号包，确定所述音频播放设备断电；所述第一预设时长大于发送所述第一信号包的周期时长，且所述第一预设时长小于所述音频播放设备的预设断电时长。

本申请实施例中，USB协议规定第一信号包周期性发出，若出现第一信号包丢包，则可能是由断电导致的，因此，可以通过在第一预设时长内检测第一信号包，确定第一信号包是否丢包，从而确定是否断电。而第一信号包是由USB协议规定周期性发送与检测，不影响音频数据的传输，也无需额外设置电路，由此，可以有效降低USB接口断电检测所需的芯片面积。

一实施例中，所述音频播放设备包括定时器程序，所述定时器程序被配置为响应于检测到所述第一信号包，重新开始计时；所述定时器程序还配置有所述第一预设时长；所述检测第一信号包之后，所述断电检测方法还包括：若确定所述定时器程序的计时大于所述第一预设时长，则确定在所述第一预设时长内未检测到下一个第一信号包。

本申请实施例中，通过定时器程序，可以实现检测到第一信号包之后的计时。将定时器配置为程序，定时器程序可以应用于音频播放设备中可以运行程序的器件上，由此，无需为计时设置额外的电路，减少实现断电检测所需的芯片面积。

一实施例中，所述检测第一信号包之前，所述方法还包括：根据所述音频播放设备所使用的USB协议中的速度模式确定所述第一预设时长；不同所述速度模式对应的发送所述第一信号包的周期时长不同。

USB协议具有不同的速度模式，不同速度模式对应传输速率是不一致的，这使得传输第一信号包的频率不一致，本申请实施例中，根据音频播放设备所支持的USB协议的速度模式中确定第一预设时长，以减少第一信号包丢包而未检测到的情况，尽快检测到断电以作应对处理，从而减少POP声产生。

一实施例中，所述第一信号包为SOF包(帧首包)。

在USB协议中，所有高速和全速功能都会发送与接收SOF包，SOF包与数据包之间分时发送，在本申请的实施例中，可以通过检测SOF包判断音频播放设备和音源设备之间是否传输数据，从而确定是否断电，且SOF包的发送不会引起任何功能的应答，不会影响音频播放设备的正常播放。

一实施例中，在确定所述音频播放设备断电之后，所述方法还包括：禁止所述音频数据输出；控制所述音频播放设备中输出所述音频数据的各电路掉电。

本申请实施例中，在检测到断电后，及时禁止音频数据的输出和控制输出音频数据的各电路掉电，可以有效减少电荷的残留，有效降低POP声的产生。

一实施例中，确定所述控制所述音频播放设备内部各电路掉电之后，所述方法还包括：继续检测所述第一信号包；若在第二预设时长内检测到所述第一信号包，则恢复所述音频播放设备内部各电路的供电和恢复所述音频数据的输出；其中：所述第二预设时长位于所述第一预设时长和发送所述第一信号包的周期时长之间；所述第二预设时长和所述第一预设时长之和小于所述音频播放设备的所述预设断电时长。

本实施例中，在掉电之后，继续检测第一信号包，若在第二预设时长检测到第一信号包，则恢复供电和音频数据的输出，由此，降低因断电检测时因误触发导致的可能性，使得音频数据能够正常播放。

第二方面，本申请实施例中提供一种音频播放设备，包括：USB接口，用于接入音源设备，以接收所述音源设备发送的音频数据、基于USB协议周期性发来的第一信号包及所述音源设备提供的电能；USB模块，与所述USB接口连接，所述USB模块用于从所述USB接口获取所述第一信号包；所述USB模块还被配置为执行如第一方面任一项所述的断电检测方法。

一实施例中，所述音频播放设备还包括：处理器，与所述USB模块连接，所述处理器配置有定时器程序；所述定时器程序被配置为响应于检测到所述第一信号包，重新开始计时；所述定时器程序还配置有所述第一预设时长。

本申请实施例中，通过在处理器中配置定时器程序实现定时，无需额外的定时电路，减少实现断电检测所需的芯片面积。

一实施例中，所述音频播放设备为耳机。

第三方面，本申请实施例提供一种音频系统，包括：音源设备；如第二方面所述的音频播放设备，通过所述USB接口与所述音源设备连接。

第四方面，本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，所述指令可被USB模块执行，以实现如第一方面任一项所述的断电检测方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1本申请实施例提供的一种音频播放设备的结构示意图；

图2本申请实施例提供的一种音频播放设备的扩展示意图；

图3本申请实施例提供的一种音频播放方法的流程图；

图4为本申请一实施例中提供第一预设时长的示意图；

图5为本申请一实施例中提供第二预设时长的示意图；

图6为本申请一实施例中提供误触发恢复的示意图；

图7为本申请一实施例中提供音频播放系统的示意图。

图标：音频播放设备100；USB接口110；USB模块120；处理器130；音频子系统数字模块141；音频子系统模拟模块142；耳机150；音源设备200。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参阅图1，图1为本申请一实施例提供的音频播放设备的结构示意图。音频播放设备100包括：USB接口110和USB模块120。

USB接口110，用于接入音源设备。

本实施例中，USB接口110可以是常见的各类USB接口，例如Type-C、Type-A等，还可以时不同版本的USB接口，如USB2.0、USB1.1、USB3.0等，在此不再展开。

USB接口110中，包括数据线和电源线，将USB接口接入设备后，可以通过数据线进行数据的传输，在本实施例中，将USB接口接入音源设备，可以基于数据线传输音频数据。将USB接口接入一些供电设备之后，如计算机、手机、USB电源等，可以通过电源线为音频播放设备供电。关于USB接口的具体内容可以参考现有技术，在此不再展开。

USB模块120，与USB接口110连接。

USB模块120用于实现USB物理层电信号转换和底层协议的通信和控制，具体原理可以参考现有的USB通信模块，在此不再展开。在本申请的实施例中，USB模块120中配置有程序，USB模块120可以从USB接口110获取数据，并实现本申请所提供的断电检测方法。

此外，上述仅为音频播放设备100的部分模块，在实际场景中，音频播放设备内还可以配置有其他模块。请参阅图2，图2未本申请提供的一种音频播放设备的扩展示意图。其中，图2是以音频播放设备为耳机为例。

在音频播放设备100中，还可以包括处理器130，与USB模块120连接。处理器可以是各类CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)等，用于实现音频播放设备100中各电路、模块的控制与数据处理。

在本申请的实施例中，处理器130配置有定时器程序，定时器程序可以接收USB模块120的信号，以开始计时和重置计时。定时器程序被配置为响应于检测到第一信号包，重新开始计时。

在音频播放设备中，还可以包括音频子系统数字模块141和音频子系统模拟模块142，二者用于对音频数据的数模转换，并输出至播放端进行播放，或是对耳机麦克风采集的数据进行转换，再转发至USB接口110所连接的设备。

上述仅为示例，音频播放设备100还可以包括其他功能的电路和模块，在此不再展开。

接下来，将对USB模块120所执行的断电检测方法进行展开。

请参阅图3，图3为本申请一实施例提供的一种断电检测方法的流程图。断电检测方法包括：

S110，在音频数据的播放过程中，检测第一信号包。

音源设备通过USB接口110与音频播放设备100连接，音源设备可以通过USB接口110中的电源线为音频播放设备100供电，以及通过数据线传输音频数据和其它数据。若USB接口110从音源设备拔出，则音源设备无法为音频播放设备100供电，同时，数据线也无法传输数据。

此外，根据现有USB协议对USB接口110中各连接线的定义，电源线比数据线长1.5mm，数据线先于电源线断开连接，若音频播放设备断电，则必然无法传输数据。

那么，在本申请的实施例中，可以通过USB接口110是否正常接收数据判断是否出现断电。USB接口110无法正常接收数据则可能出现丢包，因此，可以使音源设备向USB接口110周期性发送具有标识特性的信号包，即第一信号包，音频播放设备100检测是否收到第一信号包，从而判断是否断电。

本实施例中，第一信号包可以是音源设备周期性发出的具有标识信息的型号宝，也可以是音源设备基于USB协议周期性发出的信号包。

在音源设备通过USB传输数据时，所传输的数据由SOF包、Token包(命令包)、Data包(数据包)和Handshake包(握手包)组成，且周期性向音频播放设备100发送，则可以将SOF包、Token包、Handshake包作为第一信号包，也可以在Data包设置标识信息，以Data包作为第一信号包。

在一些实施例中，可以选用SOF包为第一信号包。

当SOF包被检测到之后，USB模块120可以获知获得一个数据帧，且其与时间相关，在进行正常数据传输时，SOF包被配置为按照一定的频率发出，因此，SOF包可以作为第一数据包。此外，SOF包不会引起任何功能的应答，不会影响音频播放设备100的正常工作。

S120，若在第一预设时长内未检测到下一个第一信号包，确定音频播放设备断电。

本实施例中，第一信号包为音源设备基于USB协议周期性向音频播放设备100发出的信号包，出现第一信号包丢包，即在超出第一信号包的发送周期时长仍未检测到下一个第一信号包，则可能出现USB接口110从音源设备拔出，音源设备不再为音频播放设备100供电，即出现断电。

其中，因音源设备按周期向音频播放设备100发送第一信号包，因此，第一预设时长应大于发送第一信号包的周期时长。

此外，USB接口110从音源设备拔出后，存留的电能将供音频播放设备100继续工作，因此，从将USB接口110拔出至实际断电之间约有2至3毫秒的时间，而断电检测应在实际断电检测前完成，以进行应对处理。因此，可以将实际断电所需的时间设置为预设断电时长，并将第一预设时长配置为小于该预设断电时长。此外，USB接口110电源线比数据线长，可以留出更多的时间判断是否接收到第一信号包，从而留出更多的时间进行后续的应对处理。

一些实施例中，可以根据音频播放设备100所使用的USB协议中的速度模式中确定所述第一预设时长。

速度模式包括Full Speed(全速)模式和High Speed(高速)模式，不同的速度模式其发送第一信号包的间隔周期是不同的，例如，Full Speed发送SOF包的间隔为1ms，而HighSpeed模式发送SOF包时间间隔最低125us。

不同USB协议的版本对应的发送第一信号包的周期时长不同，若第一预设时长过长，远超发送第一信号包的周期时长，则可能出现多次丢包，使得断电检测不及时，因此，可以根据音频播放设备100与音源设备通过USB传输数据时所使用的USB协议的速度模式确定第一预设时长。

在一些实施例中，第一预设时长大于发送第一信号包的周期时长，且第一预设时长大于小于两倍发送第一信号包的周期时长。

在一些实施例中，可以在音频播放设备100中设置定时器程序，定时器程序可以设置在处理器内，以基于定时器程序记录接收到第一信号包的时间。

本实施例中，定时器程序可以被配置为响应于USB模块120检测到第一信号包，重新开始计时。例如，定时器程度对第一信号包的响应，可以是USB模块120检测到第一信号包后产生中断信号，并将该终端信号发送至处理器，处理器接收到第一信号包后，触发定时器程序从0开始计时。

本实施例中，可以利用定时器程序对收到第一信号包的时间进行记录，若确定定时器程序的计时大于第一预设时长，则可以确定在第一预设时长内未检测到下一个第一信号包。反之，若定时器程序的计时达到第一预设值，则可以确定第一信号包丢包，可能发生断电，以进行后续处理。

请参阅图4，图4为本申请一实施例中提供第一预设时长示意图，其中，SOF为第一信号包，1ms为SOF的发送周期，1.5ms为第一预设时长。

如图4所示，当USB模块120检测到SOF包后，定时器程序的启动计时，若在1.5ms内接收到下一个SOF包，则清除原有的计时，并重新开始计时。以此类推。若未接收到SOF包，则定时器程序的计时不清除，达到1.5ms后，确认第一信号包丢包，可能发生断电。其中SOF包的接口和定时器程序的工作不影响数据包的正常发送，由此，在不影响音频数据正常播放的前提下，实现断电的检测。

在一些实施例中，在确定音频播放设备100断电之后，断电检测方法还可以包括：禁止音频数据输出；控制音频播放设备100中输出音频数据的各电路掉电。

如图5所示，当定时器程序的计时达到1.5ms后，禁止音频数据输出和控制掉电。在检测断电后，需及时作应对处理，减少POP声出现的可能性。本实施例中，可以先禁止音频数据输出，控制音频播放设备100中输出音频数据的各电路掉电，以避免残留电能为如扬声器、耳机150等播放端供电，从而减少POP声产生的可能性。例如，输出音频数据的电路包括音频子系统模拟模块142，可以控制音频子系统模拟模块142掉电。

在一些场景中，第一信号包的丢失可能并非断电导致，仍触发了音频数据的禁止输出和掉电，对于此类误触发的情况，在本申请的一些实施例中，在控制音频播放设备100内部各电路掉电之后，还可以继续检测所述第一信号包；若在第二预设时长内检测到所述第一信号包，则恢复音频播放设备100内部各电路的供电和恢复音频数据的输出。

本实施例中，第二预设时长位于第一预设时长和发送第一信号包的周期时长之间，若第一预设时长为1.5ms，第一信号包的发送周期时长为1ms，则第二预设时长在1ms至1.5ms之间，且可以等于1ms或1.5ms。

本实施例中，第二预设时长和第一预设时长之和小于音频播放设备100的预设断电时长。如前所述，USB接口110拔出后，残留的电能仍可以继续供电，可供电的时间即为预设断电时长，而误触发检测应在断电前完成，因此，第二预设时长与第一预设时长之和小于预设断电时长。

例如，如图5所示，第二预设时长为1ms，当SOF丢失，定时器程序的计时达到1.5ms后触发禁止音频数据输出和掉电，此时，可以由定时器程序启动计时，并继续检测是否收到第一信号包，若此次计时大于第二预设时长1ms，则确定断电。反之，如图6所示，若此次计时未大于第二预设时长1ms，即在1ms内收到第一信号包，则恢复供电和恢复音频数据的输出。

由此，通过配置第二预设时长，可以有效减少因误触发导致音频播放异常的可能性。

在一些实施例中，计时功能还可以由定时器电路实现，定时器电路与处理器通信连接，此时，由定时器电路实现前述定时器程序的功能，可以不再配置定时器程序。定时器电路相较于现有的一些检测电路，其所占用芯片面积较小，同样可以起到降低断电检测所需芯片面积的目的。

本申请实施例中，USB协议规定第一信号包周期性发出，若出现第一信号包丢包，则可能是由断电导致的，因此，可以通过在第一预设时长内检测第一信号包，确定第一信号包是否丢包，从而确定是否断电。而第一信号包是由USB协议规定周期性发送与检测，不影响音频数据的传输，也无需额外设置电路，由此，可以有效降低USB接口断电检测所需的芯片面积。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种音频播放系统。请参阅图7，音频播放系统包括：音频播放设备100和音源设备200。

音频播放设备为前述任意实施例所述的音频播放设备，在此不再展开。音源设备200，支持USB，可以通过USB向音频播放设备传输音频数据。例如音源设备200可以是手机、计算机等。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种存储介质，其上存储有指令，指令在被运行时执行上述实施例中提供的方法。

该存储介质可以是具有处理能力的模块能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如DVD)、或者半导体介质(例如SSD(Solid StateDisk，固态硬盘))等。其中，处理能力的模块可以是前述实施例中的USB模块。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个或多个具有处理能力的模块(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。