知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特表2025-501892オーディオ接地スイッチのチャネルクロストークキャンセル技法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-01-24
(54)【発明の名称】オーディオ接地スイッチのチャネルクロストークキャンセル技法
(51)【国際特許分類】
H04S 1/00 20060101AFI20250117BHJP
【ＦＩ】
H04S1/00 200
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024536268
(86)(22)【出願日】2023-01-04
(85)【翻訳文提出日】2024-06-17
(86)【国際出願番号】 US2023010123
(87)【国際公開番号】W WO2023141017
(87)【国際公開日】2023-07-27
(31)【優先権主張番号】17/580,505
(32)【優先日】2022-01-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】595020643
【氏名又は名称】クゥアルコム・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】ダナセカラン、ビジャヤクマー
【テーマコード（参考）】
5D162
【Ｆターム（参考）】
5D162AA06
5D162BA07
5D162CC34
5D162DA12
5D162DA16
5D162EA02
(57)【要約】
本開示の態様は、第１及び第２の出力部を含むオーディオインターフェースと、オーディオインターフェースの第１及び第２の出力部にそれぞれ結合された第１及び第２の入力部を含むクロストークキャンセル回路と、オーディオインターフェースの第１の出力部に結合された第１の入力部及びクロストークキャンセル回路の第１の出力部に結合された第２の入力部を含む第１の加算器と、オーディオインターフェースの第２の出力部に結合された第１の入力部及びクロストークキャンセル回路の第２の出力部に結合された第２の入力部を含む第２の加算器と、第１の加算器の出力部に結合された入力部を含む第１のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）と、第２の加算器の出力部に結合された入力部を含む第２のＤＡＣと、を含む、装置に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１及び第２の出力部を含むオーディオインターフェースと、前記オーディオインターフェースの前記第１及び第２の出力部にそれぞれ結合された第１及び第２の入力部を含むクロストークキャンセル回路と、
前記オーディオインターフェースの前記第１の出力部に結合された第１の入力部及び前記クロストークキャンセル回路の第１の出力部に結合された第２の入力部を含む第１の加算器と、
前記オーディオインターフェースの前記第２の出力部に結合された第１の入力部及び前記クロストークキャンセル回路の第２の出力部に結合された第２の入力部を含む第２の加算器と、
前記第１の加算器の出力部に結合された入力部を含む第１のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）と、
前記第２の加算器の出力部に結合された入力部を含む第２のＤＡＣと、
を備える、装置。
【請求項2】
前記クロストークキャンセル回路が、線形クロストークキャンセル回路を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記線形クロストークキャンセル回路が、前記オーディオインターフェースの前記第１の出力部に結合された第１の入力部を含む第１の乗算器と、
前記オーディオインターフェースの前記第２の出力部に結合された第２の入力部を含む第２の乗算器と、
を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記第１の乗算器が、第１のスピーカの両端間の第１の抵抗に関連する第１の乗算係数を有し、前記第２の乗算器が、第２のスピーカの両端間の第２の抵抗に関連する第２の乗算係数を有する、
請求項３に記載の装置。
【請求項5】
前記第１の乗算係数が、前記第１の抵抗を接地スイッチのターンオン抵抗で除算した値に関連し、前記第２の乗算係数が、前記第２の抵抗を前記接地スイッチの前記ターンオン抵抗で除算した値に関連する、
請求項４に記載の装置。
【請求項6】
前記第１の乗算係数が、前記第１の抵抗を接地スイッチのターンオン抵抗と前記第２の抵抗との第１の並列抵抗で除算した値に関連し、前記第２の乗算係数が、前記第２の抵抗を前記接地スイッチの前記ターンオン抵抗と前記第１の抵抗との第２の並列抵抗で除算した値に関連する、
請求項４に記載の装置。
【請求項7】
前記クロストークキャンセル回路が、非線形クロストークキャンセル回路を備える、請求項３に記載の装置。
【請求項8】
前記非線形クロストークキャンセル回路が、前記オーディオインターフェースの前記第１の出力部に結合された第３の入力部を含む第３の乗算器と、
前記オーディオインターフェースの前記第２の出力部に結合された第４の入力部を含む第４の乗算器と、
前記第３及び第４の乗算器の第３及び第４の出力部にそれぞれ結合された入力部を含む第３の加算器と、
前記第３の加算器の出力部に結合された入力部を含む非線形計算ブロックと、
前記非線形計算ブロックの出力部に結合された入力部を含む第５の乗算器と、
を備える、請求項７に記載の装置。
【請求項9】
前記非線形計算ブロックが、二乗器を備える、請求項８に記載の装置。
【請求項10】
前記第５の乗算器が、接地スイッチのターンオン抵抗の非線形特性に関連する乗算係数を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項11】
前記線形クロストークキャンセル回路が、前記第２及び第５の乗算器の出力部にそれぞれ結合された入力部及び前記第１の加算器の前記第２の入力部に結合された出力部を含む第４の加算器と、
前記第１及び第５の乗算器の出力部にそれぞれ結合された入力部及び前記第２の加算器の前記第２の入力部に結合された出力部を含む第５の加算器と、
を更に含む、請求項８に記載の装置。
【請求項12】
前記クロストークキャンセル回路が、非線形クロストークキャンセル回路を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項13】
前記非線形クロストークキャンセル回路が、前記オーディオインターフェースの前記第１の出力部に結合された入力部を含む第１の乗算器と、
前記オーディオインターフェースの前記第２の出力部に結合された入力部を含む第２の乗算器と、
前記第１及び第２の乗算器の出力部にそれぞれ結合された入力部を含む第３の加算器と、
前記第３の加算器の出力部に結合された入力部を含む非線形計算ブロックと、
前記非線形計算ブロックの出力部に結合された入力部を含む第３の乗算器と、
を備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項14】
前記第１のＤＡＣの出力部に結合された入力部を含む第１のオーディオ増幅器と、前記第２のＤＡＣの出力部に結合された入力部を含む第２のオーディオ増幅器と、
を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項15】
前記第１及び第２のオーディオ増幅器の第１及び第２の出力部にそれぞれ結合された第１及び第２の入力部と、前記クロストークキャンセル回路に結合された出力部と、を含むスピーカ抵抗検出器を更に備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項16】
ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタを更に備え、前記ユニバーサルシリアルバスコネクタが、前記第１のオーディオ増幅器の第１の出力部に選択的に結合される第１のピンであって、第１のスピーカの第１の端子に結合するように構成されている、第１のピンと、
前記第２のオーディオ増幅器の第２の出力部に選択的に結合される第２のピンであって、第２のスピーカの第１の端子に結合するように構成されている、第２のピンと、
接地スイッチに結合された第３のピンであって、前記第１及び第２のスピーカの共通の第２の端子に結合するように構成されている、第３のピンと、
を含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項17】
第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を生成することと、第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、前記第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理することと、
前記第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号をそれぞれ第１及び第２のアナログオーディオ信号に変換することと、
前記第１及び第２のアナログオーディオ信号をそれぞれ、接地スイッチを介して接地に結合された共通端子を有する第１及び第２のスピーカに提供することと、
を含む、方法。
【請求項18】
前記第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理することが、第１の中間デジタル信号を生成するために、前記第１のチャネルデジタルオーディオ信号に第１の係数を乗算することと、
第２の中間デジタル信号を生成するために、前記第２のチャネルデジタルオーディオ信号に第２の係数を乗算することと、
を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記第１の係数が、前記第２のスピーカの両端間の第１の抵抗に関連し、前記第２の係数が、前記第１のスピーカの両端間の第２の抵抗に関連する、
請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理することが、第３の中間信号を生成するために、前記第１及び第２の中間デジタル信号を合算することと、
第４の中間デジタル信号を生成するために、前記第３の中間デジタル信号を二乗することと、
第５の中間デジタル信号を生成するために、前記第４の中間デジタル信号に第３の係数を乗算することと、
を更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項21】
前記第３の係数が、前記接地スイッチの非線形抵抗に関連する、請求項２０に記載の方法。
【請求項22】
前記第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理することが、第１のクロストークキャンセルデジタル信号を生成するために、前記第２の中間信号を前記第５の中間信号と合算することと、
第２のクロストークキャンセルデジタル信号を生成するために、前記第１の中間信号を前記第５の中間信号と合算することと、
前記第１のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、前記第１のクロストークキャンセルデジタル信号を前記第１のチャネルデジタルオーディオ信号と合算することと、
前記第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、前記第２のクロストークキャンセルデジタル信号を前記第２のチャネルデジタルオーディオ信号と合算することと、
を更に含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項23】
第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を生成するための手段と、第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、前記第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理するための手段と、
前記第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号をそれぞれ第１及び第２のアナログオーディオ信号に変換するための手段と、
前記第１及び第２のアナログオーディオ信号をそれぞれ、接地スイッチを介して接地に結合された共通端子を有する第１及び第２のスピーカに提供するための手段と、
を備える、装置。
【請求項24】
前記第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理するための手段が、第１の中間デジタル信号を生成するために、前記第１のチャネルデジタルオーディオ信号に第１の係数を乗算するための手段と、
第２の中間デジタル信号を生成するために、前記第２のチャネルデジタルオーディオ信号に第２の係数を乗算するための手段と、
を備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項25】
前記第１の係数が、前記第２のスピーカの両端間の第１の抵抗に関連し、前記第２の係数が、前記第１のスピーカの両端間の第２の抵抗に関連する、
請求項２４に記載の装置。
【請求項26】
前記第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理するための手段が、第３の中間信号を生成するために、前記第１及び第２の中間デジタル信号を合算するための手段と、
第４の中間デジタル信号を生成するために、前記第３の中間デジタル信号を二乗するための手段と、
第５の中間デジタル信号を生成するために、前記第４の中間デジタル信号に第３の係数を乗算するための手段と、
を更に備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項27】
前記第３の係数が、前記接地スイッチの非線形抵抗に関連する、請求項２６に記載の装置。
【請求項28】
前記第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理するための手段が、第１のクロストークキャンセルデジタル信号を生成するために、前記第２の中間信号を前記第５の中間信号と合算するための手段と、
第２のクロストークキャンセルデジタル信号を生成するために、前記第１の中間信号を前記第５の中間信号と合算するための手段と、
前記第１のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、前記第１のクロストークキャンセルデジタル信号を前記第１のチャネルデジタルオーディオ信号と合算するための手段と、
前記第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、前記第２のクロストークキャンセルデジタル信号を前記第２のチャネルデジタルオーディオ信号と合算するための手段と、
を更に備える、請求項２６に記載の装置。
【請求項29】
ワイヤレス通信デバイスであって、少なくとも１つのアンテナと、
前記少なくとも１つのアンテナに結合された送受信機と、
前記送受信機に結合された１つ又は複数の信号処理コアと、
第１及び第２の出力部を含むオーディオインターフェースであって、前記１つ又は複数の信号処理コアに結合される、オーディオインターフェースと、
前記オーディオインターフェースの前記第１及び第２の出力部にそれぞれ結合された第１及び第２の入力部を含むクロストークキャンセル回路と、
前記オーディオインターフェースの前記第１の出力部に結合された第１の入力部及び前記クロストークキャンセル回路の第１の出力部に結合された第２の入力部を含む第１の加算器と、
前記オーディオインターフェースの前記第２の出力部に結合された第１の入力部及び前記クロストークキャンセル回路の第２の出力部に結合された第２の入力部を含む第２の加算器と、
前記第１の加算器の出力部に結合された入力部を含む第１のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）と、
前記第２の加算器の出力部に結合された入力部を含む第２のＤＡＣと、
を備える、ワイヤレス通信デバイス。
【請求項30】
前記第１のＤＡＣの出力部に結合された入力部を含む第１のオーディオ増幅器と、前記第２のＤＡＣの出力部に結合された入力部を含む第２のオーディオ増幅器と、
ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）アプリケーションプロセッサと、
充電器回路と、
前記第１及び第２のオーディオ増幅器、前記ＵＳＢアプリケーションプロセッサ、並びに前記充電器回路に選択的に結合されるＵＳＢコネクタと、
を更に備える、請求項２９に記載のワイヤレス通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
[0001] 本特許出願は、２０２２年１月２０日に出願され、本特許出願の譲受人に譲渡された係属中の米国非仮出願第１７／５８０，５０５号に対する優先権を主張し、この米国非仮出願は、以下に完全に記載されているかのように、及び全ての適用可能な目的のために、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
[0001] 本特許出願は、２０２２年１月２０日に出願され、本特許出願の譲受人に譲渡された係属中の米国非仮出願第１７／５８０，５０５号に対する優先権を主張し、この米国非仮出願は、以下に完全に記載されているかのように、及び全ての適用可能な目的のために、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【0002】
[0002] 本開示の態様は、概して、オーディオ信号処理に関し、特に、オーディオ接地スイッチのチャネルクロストークキャンセル技法に関する。
【背景技術】
【0003】
[0003] ユニバーサルシリアルバス（Universal Serial Bus、ＵＳＢ）、タイプＣ（本明細書では「ＵＳＢ－Ｃ」と呼ぶ）を介したオーディオは、特にスマートフォン、タブレットデバイス、スマートウォッチ等、フォームファクタが小さなデバイスにおいて普及しつつある。ＵＳＢ－Ｃコネクタが、ヘッドフォン又はスピーカへのアナログオーディオ又はデジタルオーディオの送信、ＵＳＢデバイスからのＵＳＢデータの送受信、バッテリ充電器の制御、マルチメディアデータ（例えば、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔデータ）の送信、他の機能等、複数の目的のために使用され得るため、ＵＳＢ－Ｃコネクタ又はポートは、普及している。更に、フォームファクタが小さなデバイスにおいてＵＳＢ－Ｃを介してオーディオを提供することにより、これらのデバイスが、ヘッドフォン又はスピーカへのアナログオーディオの送信に典型的に使用される３．５ミリメートル（ｍｍ）ジャックを排除することが可能になる。
【発明の概要】
【0004】
[0004] 以下では、１つ又は複数の実装形態の簡略化された概要が、そのような実装形態の基本的理解をもたらすために提示される。本概要は、企図される全ての実装形態の包括的な概説ではなく、全ての実装形態の主要又は重要な要素を特定することも、いずれか又は全ての実装形態の範囲を定めることも意図しない。その唯一の目的は、後に提示される「発明を実施するための形態」に対する導入部として、１つ又は複数の実装形態のいくつかの構想を簡略化された形式で提示することである。
【0005】
[0005] 本開示のある態様は、装置に関する。装置は、第１及び第２の出力部を含むオーディオインターフェースと、オーディオインターフェースの第１及び第２の出力部にそれぞれ結合された第１及び第２の入力部を含むクロストークキャンセル回路と、オーディオインターフェースの第１の出力部に結合された第１の入力部及びクロストークキャンセル回路の第１の出力部に結合された第２の入力部を含む第１の加算器と、オーディオインターフェースの第２の出力部に結合された第１の入力部及びクロストークキャンセル回路の第２の出力部に結合された第２の入力部を含む第２の加算器と、第１の加算器の出力部に結合された入力部を含む第１のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）と、第２の加算器の出力部に結合された入力部を含む第２のＤＡＣと、を含む。
【0006】
[0006] 本開示の別の態様は、方法に関する。方法は、第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を生成することと、第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理することと、第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号をそれぞれ第１及び第２のアナログオーディオ信号に変換することと、第１及び第２のアナログオーディオ信号をそれぞれ、接地スイッチを介して接地に結合された共通端子を有する第１及び第２のスピーカに提供することと、を含む。
【0007】
[0007] 本開示の別の態様は、装置に関する。装置は、第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を生成するための手段と、第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理するための手段と、第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号をそれぞれ第１及び第２のアナログオーディオ信号に変換するための手段と、第１及び第２のアナログオーディオ信号をそれぞれ、接地スイッチを介して接地に結合された共通端子を有する第１及び第２のスピーカに提供するための手段と、を含む。
【0008】
[0008] 本開示の別の態様は、無線通信デバイスに関する。ワイヤレス通信デバイスは、少なくとも１つのアンテナと、少なくとも１つのアンテナに結合された送受信機と、送受信機に結合された１つ又は複数の信号処理コアと、第１及び第２の出力部を含むオーディオインターフェースであって、１つ又は複数の信号処理コアに結合される、オーディオインターフェースと、オーディオインターフェースｃの第１及び第２の出力部にそれぞれ結合された第１及び第２の入力部を含むクロストークキャンセル回路と、オーディオインターフェースの第１の出力部に結合された第１の入力部及びクロストークキャンセル回路の第１の出力部を含む第１の加算器と、オーディオインターフェースの第２の出力部に結合された第２の入力部及びクロストークキャンセル回路の第２の出力部を含む第２の加算器と、第１の加算器の出力部に結合された入力部を含む第１のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）と、第２の加算器の出力部に結合された入力部を含む第２のＤＡＣと、を含む。
【0009】
[0009] 上記の目的及び関係する目的の達成のために、１つ又は複数の実装形態が、以下で十分に説明されると共に特に特許請求の範囲において指摘される特徴を含む。以下の説明及び添付の図面は、１つ又は複数の実装形態のいくつかの例示的な態様を詳細に示している。しかしながら、これらの態様は、様々な実装形態の原理が採用されることがある様々な方法のうちの小数の方法のみを示しており、記載される実装形態は、そのような全ての態様及びそれらの均等物を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1A】[0010] 本開示の態様による、例示的なユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インターフェース回路のブロック／概略図を示す。
【図1B】[0011] 本開示の別の態様による、例示的なユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）タイプＣ（ＵＳＢ－Ｃ）コネクタのピン図を示す。
【図2】[0012] 本開示の別の態様による、例示的なチャネルクロストークキャンセルシステムのブロック図を示す。
【図3】[0013] 本開示の別の態様による、例示的なチャネルクロストークキャンセラのブロック図を示す。
【図4】[0014] 本開示の別の態様による、別の例示的なユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インターフェース回路のブロック／概略図を示す。
【図5】[0015] 本開示の別の態様による、共通の接地スイッチに起因するチャネルクロストークを低減する例示的な方法のフロー図を示す。
【図6】[0016] 本開示の別の態様による、例示的なワイヤレス通信デバイスのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
[0017] 添付図面に関連して、以下に記載される「発明を実施するための形態」は、様々な構成の説明として意図されているものであり、本明細書で説明される構想を実践することができる、唯一の構成を表すことを意図するものではない。「発明を実施するための形態」は、様々な構想の完全な理解をもたらすことを目的とする、具体的な詳細を含む。しかしながら、当業者には、これらの具体的な詳細を伴わずとも、これらの構想を実践することができる点が明らかとなるであろう。場合によっては、そのような構想を不明瞭にすることを回避するために、周知の構造及び構成要素は、ブロック図の形式で示されている。
【0012】
[0018] 図１Ａは、本開示の態様による、例示的なユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インターフェース回路１００のブロック／概略図を示す。ＵＳＢインターフェース回路１００は、ステレオ右スピーカ１８０－Ｒ及びステレオ左スピーカ１８０－Ｌの対（例えば、ヘッドフォン）にＵＳＢコネクタ１７０を介してアナログオーディオを提供するように構成される。本明細書で使用する場合、添え字－Ｒ及び－Ｌはそれぞれ、右オーディオチャネル及び左オーディオチャネルを指す。ＵＳＢコネクタ１７０がＵＳＢ－Ｃコネクタとして実装される場合、スピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌへのアナログオーディオの提供が、ＵＳＢ－Ｃを介したオーディオ（audio over USB－C）モード又はオーディオアクセサリモードと呼ばれることがある。
【0013】
[0019] ＵＳＢインターフェース回路１００はまた、任意選択で、ＵＳＢコネクタ１７０に接続された外部デバイスとの間で他の情報を送信及び／又は受信するように構成され得る。例えば、ＵＳＢインターフェース１００は、外部ＵＳＢデバイスとの間でＵＳＢアプリケーションデータ信号を送信及び／又は受信し得る。ＵＳＢインターフェース１００は、外部バッテリ充電器との間でバッテリ充電データ信号を送信及び／又は受信し得る。
【0014】
[0020] ＵＳＢインターフェース回路１００は、オーディオインターフェース（ＩＮＴＦ）１１２と、ステレオデジタルアナログ変換器（ＤＡＣｓ）１１４－Ｒ及び１１４－Ｌと、チャネルクロストーク（ｘ－ｔａｌｋ）キャンセラ１１５と、オフチップインダクタＬＲ及びＬＬを含むステレオ増幅器１１６－Ｒ及び１１６－Ｌと、ステレオ切替え素子ＳＷＲ及びＳＷＬとを含む、集積回路（ＩＣ）１１０（破線の境界ボックスによって描写される）を含み得る。オーディオインターフェース１１２は、例えば、ホストデバイス（例えば、ワイヤレス通信デバイス、スマートフォン、タブレットデバイス、ラップトップ、デスクトップ、又は他のデバイス）のプロセッサ及び／又はメモリデバイスから、オーディオストリームを受信するように構成された入力部を含む。オーディオインターフェース１１２はそれぞれ、オーディオストリームに基づいて、ステレオＤＡＣ１１４－Ｒ及び１１４－Ｌの入力部に結合されたステレオ出力部においてステレオデジタルオーディオ信号ＤＲ及びＤＬを生成する。
【0015】
[0021] ステレオＤＡＣ１１４－Ｒ及び１１４－Ｌはそれぞれ、ステレオデジタルオーディオ信号ＤＲ及びＤＬを、チャネルクロストークキャンセラ１１５の入力部に結合された出力部においてステレオアナログオーディオ信号ＶＲ及びＶＬに変換する。本明細書でより詳細に説明するように、チャネルクロストークキャンセラ１１５は、ステレオアナログオーディオ信号ＶＲ及びＶＬを処理して、ステレオチャネルクロストークが低減されたクロストーク補償されたステレオアナログオーディオ信号ＶＲＸ及びＶＬＸを生成するように構成される。オフチップインダクタＬＲ及びＬＬを含むステレオオーディオ増幅器１１６－Ｒ及び１１６－Ｌはそれぞれ、ステレオアナログオーディオ信号ＶＲＸ及びＶＬＸを増幅して、ステレオ切替え素子ＳＷＲ及びＳＷＬの第１の端子において、増幅されたステレオアナログオーディオ信号ＶＡＲ及びＶＡＬを生成する。
【0016】
[0022] ＩＣ１１０は、切替え素子ＳＷＰ及びＳＷＮを更に含み、「Ｐ」は、ＵＳＢ差動データＤＰの正側を表し、「Ｎ」は、ＵＳＢ差動データの負側を表す。切替え素子ＳＷＰ及びＳＷＮは各々、任意選択のフローティング構成を有する単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチとして実装され得る。切替え素子ＳＷＰ及びＳＷＮはそれぞれ、ステレオ切替え素子ＳＷＲ及びＳＷＬの第２の端子（及び、ＩＣ１１０の破線の境界において実線の円として表される、ＩＣ１１０のピン）に結合された極を含む。切替え素子ＳＷＰ及びＳＷＮはそれぞれ、アプリケーションプロセッサ１４０及び充電器回路１５０の正のデータポートＤＰに結合された第１のスローを含む。切替え素子ＳＷＰ及びＳＷＮはそれぞれ、アプリケーションプロセッサ１４０及び充電器回路１５０の負のデータポートＤＮに結合された第２のスローを含む。
【0017】
[0023] 例示的な動作として、アナログオーディオ信号ＶＡＲ及びＶＡＬがスピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌに送信される場合、構成コントローラ１９５が、ステレオ切替え素子ＳＷＲ及びＳＷＬを閉状態に、切替え素子ＳＷＰ及びＳＷＮをフローティング状態に選択的に設定する。この構成では、アナログオーディオ信号ＶＡＲ及びＶＡＬはそれぞれ、閉じたステレオ切替え素子ＳＷＲ及びＳＷＬ、過電圧（ＯＶＰ）スイッチ１６０－Ｎ及び１６０－Ｐ（例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴｓ））を介してスピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌに送信される。
【0018】
[0024] ＵＳＢアプリケーションデータ信号が、アプリケーションプロセッサ１４０と、ＵＳＢコネクタ１７０に接続されたＵＳＢデバイスとの間で送信される場合、構成コントローラ１９５は、ステレオ切替え素子ＳＷＲ及びＳＷＬを開状態に選択的に設定し、切替え素子ＳＷＰ及びＳＷＮを、それらの極がそれらの第１のスローに接続されるように選択的に設定する。この構成では、ＵＳＢアプリケーションデータ信号ＤＰ及びＤＮはそれぞれ、切替え素子ＳＷＰ及びＳＷＮ、ＯＶＰスイッチ１６０－Ｎ及び１６０－Ｐ、並びにＵＳＢコネクタ１７０を介して、アプリケーションプロセッサ１４０とＵＳＢデバイスとの間で送信され得る。バッテリ充電データ信号が、バッテリ充電器回路１５０と、ＵＳＢコネクタ１７０に接続されたバッテリ充電器との間で送信される場合、構成コントローラ１９５は、ステレオ切替え素子ＳＷＲ及びＳＷＬを開状態に選択的に設定し、切替え素子ＳＷＰ及びＳＷＮを、それらの極がそれらの第２のスローに接続されるように選択的に設定する。この構成では、バッテリ充電データ信号ＤＰ及びＤＮはそれぞれ、切替え素子ＳＷＰ及びＳＷＮ、ＯＶＰスイッチ１６０－Ｎ及び１６０－Ｐ、並びにＵＳＢコネクタ１７０を介して、バッテリ充電器回路１５０とバッテリ充電器との間で送信される。
【0019】
[0025] ＩＣ１１０は、過電圧保護（ＯＶＰ）回路１３０と、クロスカップリング切替え素子１１８と、マイクロフォンバイアス（ＭＢ）回路１２４と、マイクロフォン増幅器１２０と、マイクロフォンアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１２２と、を更に含む。ＯＶＰ回路１３０は、ＵＳＢコネクタ１７０による外部過電圧からＩＣ１１０を保護する目的のために、ＩＣピンのセットを介してオフチップスイッチ１６０－Ｎ、１６０－Ｐ、１６２－１、１６２－２、１６４－１、及び１６４－２（例えば、ＦＥＴとして実装される）を制御するように構成される。すなわち、ＯＶＰ回路１３０がＵＳＢコネクタ１７０による過電圧を検知した場合、ＯＶＰ回路１３０は、対応するＦＥＴ１６０－Ｎ、１６０－Ｐ、１６２－１、１６２－２、１６４－１、及び１６４－２をオフにして、過電圧がＩＣ１１０に伝播してＩＣ１１０を損傷させることを防止し得る。通常動作では、ＦＥＴ１６０－Ｎ、１６０－Ｐ、１６２－１、１６２－２、１６４－１、及び１６４－２は、オンにされる。
【0020】
[0026] クロスカップリング切替え素子１１８は、ＯＶＰ ＦＥＴ１６２－１及び１６２－２にそれぞれ結合された「入力」端子を含む。クロスカップリング切替え素子１１８は、接地に結合された「出力」端子と、オフチップインダクタＬＭに結合されたＩＣピンと、を含む。ＭＢ回路１２４は、別のＩＣピンを介してオフチップ抵抗器ＲＭに結合される。マイクロフォン増幅器１２０は、別のＩＣピンを介してオフチップインダクタＬＭ及び抵抗器ＲＭに結合された入力部を含む。マイクロフォン増幅器１２０は、ＡＤＣ１２２の入力部に結合された出力部を含む。ＡＤＣ１２２は、オーディオインターフェース１１２の入力部に結合された出力部を含む。
【0021】
[0027] マイクロフォンオーディオ処理に関して、スピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌに関連付けられ得るマイクロフォン（例えば、ヘッドフォンの一体型マイクロフォン）によって生成されたアナログオーディオ信号が、ＯＶＰ ＦＥＴ１６２－１又は１６２－２を介して受信され、クロスカップリング切替え素子１１８を介してオフチップインダクタＬＭにルーティングされる。インダクタＬＭ及び抵抗器ＲＭは、マイクロフォンオーディオ信号から高周波ノイズを除去するローパスフィルタ（ＬＰＦ）を形成する。マイクロフォンバイアス回路１２４は、マイクロフォンオーディオ信号に電圧オフセットを加えて、信号のダイナミックレンジを設定する。マイクロフォン増幅器１２０は、マイクオーディオ信号を増幅する。ＡＤＣ１２２は、マイクロフォンオーディオ信号をデジタルオーディオ信号に変換する。オーディオインターフェース１１２は、デジタルオーディオ信号をオーディオストリームに変換し、そのオーディオストリームをホストデバイスのプロセッサ及び／又はメモリに送信する。
【0022】
[0028] クロストークキャンセルの目的のために、ＩＣ１１０は、ＯＶＰ ＦＥＴ１６４－１及び１６４－２に結合された入力部と、クロストーク検知信号を生成し、クロストークキャンセラ１１５の入力部に結合される出力部と、を含むクロストーク（ｘ－ｔａｌｋ）センサ１２８を含む。
【0023】
[0029] ＵＳＢコネクタ１７０は、スピーカがＵＳＢコネクタ１７０に接続されているときに、ＯＶＰ ＦＥＴ１６０－Ｎ及び右スピーカ１８０－Ｒの第１の「１」端子に結合される負の差動データピンＤＮを含む。ＵＳＢコネクタ１７０は、スピーカがＵＳＢコネクタ１７０に接続されているときに、ＯＶＰ ＦＥＴ１６０－Ｐ及び左スピーカ１８０－Ｌの第１の「１」端子に結合される正の差動データピンＤＰを含む。上述したように、ＵＳＢコネクタ１７０はＳＢＵ１ピンを含み、ＳＢＵ１ピンは、ＵＳＢコネクタ１７０へのスピーカの接続が第１の向きである場合、ＯＶＰ ＦＥＴ１６２－１に、かつ、右スピーカ１８０－Ｒ及び左スピーカ１８０－Ｌの共通の（互いに結合された）第２の「２」端子、あるいはスピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌに関連付けられたマイクロフォン（図示せず）に結合され得る。また、上述したように、ＵＳＢコネクタ１７０はＳＢＵ２ピンを含み、ＳＢＵ２ピンは、ＵＳＢコネクタ１７０へのスピーカの接続が第２の（反転された）向きにある場合、ＯＶＰ ＦＥＴ１６２－２に、かつ、マイクロフォン、あるいは右スピーカ１８０－Ｒ及び左スピーカ１８０－Ｌの共通の第２の端子に結合され得る。
【0024】
[0030] 図１Ｂは、本開示の別の態様による、ＵＳＢインターフェース回路１００のＵＳＢコネクタ１７０として使用され得る例示的な雌型ＵＳＢ－Ｃコネクタのピン図を示す。ＵＳＢ－Ｃコネクタ１７０は、回転対称形のコネクタである。すなわち、スピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌ並びにマイクロフォン（又は他のＵＳＢデバイス）に関連付けられた対応する雄型ＵＳＢコネクタが、第１の向き又は第２の（反転された）向きで雌型ＵＳＢコネクタ１７０に差し込まれることがあり、信号機能は影響を受けないはずである。
【0025】
[0031] 例えば、ＵＳＢ－Ｃコネクタ１７０は、左から右にＡ１～Ａ１２とラベル付けされた上の列のピンを有し、ピンはそれぞれ、接地リターン（ＧＮＤ）、第１の送信差動正（ＴＸ１＋）、第１の送信差動負（ＴＸ１－）、バスパワー（ＶＢＵＳ）、第１の構成チャネル（ＣＣ１）、正の差動データ（ＤＰ又はＤ＋）、負の差動データ（ＤＰ又はＤ－）、第１の側波帯使用（ＳＢＵ１）、バスパワー（ＶＢＵＳ）、第２の受信差動負（ＲＸ２－）、第２の受信差動正（ＲＸ２＋）、及び接地リターン（ＧＮＤ）として指定される。同様に、ＵＳＢ－Ｃコネクタ１７０は、右から左にＢ１～Ｂ１２とラベル付けされた下の列のピンを有し、ピンはそれぞれ、接地リターン（ＧＮＤ）、第２の送信差動正（ＴＸ２＋）、第２の送信差動負（ＴＸ２－）、バスパワー（ＶＢＵＳ）、第２の構成チャネル（ＣＣ２）、正の差動データ（ＤＰ又はＤ＋）、負の差動データ（ＤＰ又はＤ－）、第２の側波帯使用（ＳＢＵ２）、バスパワー（ＶＢＵＳ）、第１の受信差動負（ＲＸ１－）、第１の受信差動正（ＲＸ１＋）、及び接地リターン（ＧＮＤ）として指定される。したがって、ピンＡ１～Ａ１２はそれぞれ、ピンＢ１～Ｂ１２に実質的に対応し、ピンＡ１～Ａ１２のうちのいくつかが、添え字「１」及び「２」で指定され（ＣＣ１、ＳＢＵ１、ＴＸ１＋／ＴＸ１－、及びＲＸ２＋／ＲＸ２－）、ピンＢ１～Ｂ１２のうちのいくつかもまた、添え字「２」及び「１」で指定される（ＣＣ２、ＳＢＵ２、ＴＸ２＋／ＴＸ２－、及びＲＸ１＋／ＲＸ１－）という点でいくつかの違いがある。
【0026】
[0032] したがって、正の差動データピンＤＰ及び負の差動データピンＤＮに関して、スピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌの第１の端子はそれぞれ、スピーカ雄型コネクタがＵＳＢ－Ｃコネクタ１７０に第１の向きで差し込まれるか、第２の（反転された）向きで差し込まれるかにかかわらず、ＤＰ及びＤＮピンに接触し得る。ＳＢＵ１ピン及びＳＢＵ２ピンに関して、第１の構成では、スピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌの共通の第２の端子は、ＳＢＵ１（Ａ８）ピンに接触し得、関連付けられたマイクロフォンは、ＳＢＵ２（Ｂ８）ピンに接触し得る。第２の（反転された）向きでは、スピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌの共通の第２の端子は、ＳＢＵ２（Ｂ８）ピンに接触し得、関連付けられたマイクロフォンは、ＳＢＵ１（Ａ８）ピンに接触し得る。
【0027】
[0033] 構成コントローラ１９５は、スピーカコネクタがＵＳＢ－Ｃコネクタ１７０に差し込まれる（第１又は第２の）向きを検知し得、それに応じてクロスカップリング切替え素子１１８、並びにクロストークセンサ１２８を構成し得る。例えば、コントローラ１９５が第１の向きを検出した場合、コントローラ１９５は、ＳＢＵ１ピン（スピーカの共通端子）をＯＶＰ ＦＥＴ１６２－１を介して接地に結合し、ＳＢＵ２ピン（マイクロフォン）をＯＶＰ ＦＥＴ１６２－２を介してマイクロフォンオーディオ処理回路（例えば、インダクタＬＭ、抵抗器ＲＭ、マイクロフォンバイアス回路１２４、マイクロフォン増幅器１２０、及びＡＤＣ１２２）に結合するように、クロスカップリング切替え素子１１８を構成する。コントローラ１９５が第２の（反転された）向きを検出した場合、コントローラ１９５は、ＳＢＵ２ピン（スピーカの共通端子）をＯＶＰ ＦＥＴ１６２－２を介して接地に結合し、ＳＢＵ１ピン（マイクロフォン）をＯＶＰ ＦＥＴ１６２－１を介してマイクロフォンオーディオ処理回路（例えば、インダクタＬＭ、抵抗器ＲＭ、マイクロフォンバイアス回路１２４、マイクロフォン増幅器１２０、及びＡＤＣ１２２）に結合するように、クロスカップリング切替え素子１１８を構成する。
【0028】
[0034] 前に説明したように、ＵＳＢインターフェース回路１００がアナログオーディオをスピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌに送信するように構成されている場合、構成コントローラ１９５は、ステレオ切替え素子ＳＷＲ及びＳＷＬを閉じて、ステレオオーディオ信号ＶＡＲ及びＶＡＬをそれぞれＦＥＴ１６０－Ｎ及び１６０－Ｐを介して右スピーカ１８０－Ｒ及び左スピーカ１８０－Ｌに送信する。スピーカリターン信号は、スピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌの共通端子が接続されるＯＶＰ ＦＥＴ１６２－１又は１６２－２（例えば、本明細書では接地スイッチと呼ばれることがある）を介して接地に送信される。接地スイッチ１６２－１及び１６２－２は各々、有限のターンオン抵抗ＲＯＮを有する。本明細書で更に説明するように、ターンオン抵抗ＲＯＮは、右スピーカ１８０－Ｒと左スピーカ１８０－Ｌとの間に線形クロストーク及び非線形クロストークを生成する。
【0029】
[0035] 例えば、右スピーカ１８０－Ｒ及び左スピーカ１８０－Ｌを通るステレオオーディオ信号電流ＩＲ及びＩＬは、共通の第２の端子において合算され、接地スイッチ１６２－１又は１６２－２を通って流れる。したがって、接地ＦＥＴ１６２－１又は１６２－２の両端間の電圧は、（ＩＬ＋ＩＲ）＊ＲＯＮである。右スピーカ１８０－Ｒ及び左スピーカ１８０－Ｌの第１の端子における電圧はそれぞれ、実質的にＶＡＲ及びＶＡＬである（切替え素子ＳＷＲ及びＳＷＬとスピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌの第１の端子との間にＩＲ損失がないと仮定する）。したがって、右スピーカ１８０－Ｒ及び左スピーカ１８０－Ｌの両端間の電圧降下ΔＶＲ及びΔＶＬは、以下のようになる。
【0030】
【数1】
【0031】
なお、右スピーカ１８０－Ｒ及び左スピーカ１８０－Ｌの両端間の電圧降下ΔＶＲ及びΔＶＬはそれぞれ、クロストーク成分ＩＬ＊ＲＯＮ及びＩＲ＊ＲＯＮを有する。すなわち、式１によれば、右スピーカ１８０－Ｒの両端間の電圧降下ΔＶＲは、左スピーカ１８０－Ｌを通って流れる電流ＩＬに関連する。同様に、式２によれば、左スピーカ１８０－Ｌの両端間の電圧降下ΔＶＬは、右スピーカ１８０－Ｒを通って流れる電流ＩＲに関連する。そのようなクロストーク成分ＩＬ＊ＲＯＮ及びＩＲ＊ＲＯＮは、スピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌによって生成される音の精度及び忠実度に影響を及ぼし、音の精度及び忠実度を改善するために除去又は低減され得る。
【0032】
[0036] この点に関して、構成コントローラ１９５は、較正手順中に、スピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌの共通の第２の端子に結合される「レプリカ接地」ＦＥＴ１６４－１又は１６４－２を通る電流を検知するようにクロストークセンサ１２８を構成する。較正手順中、ＦＥＴ１６２－１及び１６２－２は、スピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌからの全リターン電流がクロストークセンサ１２８に流れるように、オフにされ得る。較正手順の第１の段階の間、電圧ＶＡＬは、ゼロ（０）ボルト（Ｖ）に設定され、電圧ＶＡＲは、既知の電圧ＶＣＡＬに設定される。クロストークセンサ１２８は、次いで、検知された電流ＩＳＮＳ１を測定する。次いで、較正手順の第２の段階の間、電圧ＶＡＲは、０Ｖに設定され、電圧ＶＡＬは、既知の電圧ＶＣＡＬに設定される。クロストークセンサ１２８は、次いで、検知された電流ＩＳＮＳ２を測定する。クロストークセンサ１２８は、検知された電流ＩＳＮＳ１及びＩＳＮＳ２に基づいてクロストーク検知信号を生成し、クロストーク検知信号をクロストークキャンセラ１１５に提供し得る。
【0033】
[0037] クロストークキャンセラ１１５は、検知された電流ＩＳＮＳ１及びＩＳＮＳ２に基づいて、右スピーカ及び左スピーカの抵抗ＲＲ及びＲＬを計算し得る。クロストークキャンセラ１１５は、次いで、クロストーク成分ＩＬ＊ＲＯＮ及びＩＲ＊ＲＯＮを、ＲＬ／ＲＯＮ及びＲＲ／ＲＯＮ又はいくつかの他の公式（例えば、ＲＬ｜／（ＲＲ｜｜ＲＯＮ）及びＲＲ／（ＲＬ｜｜ＲＯＮ）、ここで、｜｜は並列抵抗を示す。）に関連するものとして推定し得る。クロストークキャンセラ１１５は、クロストーク成分を低減又は実質的に排除するために、推定されたクロストーク成分ｅｓｔ（ＩＬ＊ＲＯＮ）及びｅｓｔ（ＩＲ＊ＲＯＮ）をそれぞれステレオアナログ信号ＶＲ及びＶＬに加算する。したがって、クロストーク補償を用いて、スピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌの両端間の電圧は、以下のように表され得る。
【0034】
【数2】
【0035】
したがって、式３及び式４によれば、スピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌの両端間の電圧ΔＶＲ及びΔＶＬは、クロストークキャンセラ１１５によって提供されたクロストーク補償に起因して、クロストーク成分を実質的に有していない。
【0036】
[0038] ＵＳＢインターフェース回路１００におけるクロストークキャンセル手法には、いくつかの欠点がある。第１に、追加のＦＥＴ１６４－１及び１６４－２は、キャンセル目的のためにクロストーク検知を行う必要がある。第２に、追加のＦＥＴ１６４－１及び１６４－２は、ＵＳＢコネクタ１７０のＳＢＵ１ピン及びＳＢＵ２ピンに配線される必要があり、これにより、プリント回路基板（ＰＣＢ）ルーティング及びＵＳＢコネクタ１７０に対するスター接続が必要となり得る。第３に、ＩＣ１１０は、クロストークセンサ１２８をＦＥＴ１６４－１及び１６４－２に結合する追加のピンを必要とする。したがって、ＵＳＢインターフェース回路１００におけるクロストークキャンセル手法は、複雑であり、配線、ルーティング、ＰＣＢ及びＩＣピンの複雑さ、製品コスト、材料の構築（Build of material、ＢＯＭ）コスト、信頼性の問題、及び他の不利な問題を増大させる。
【0037】
[0039] 図２は、本開示の別の態様による、例示的なステレオクロストークキャンセルシステム２００のブロック図を示す。クロストークキャンセルシステム２００は、ＵＳＢインターフェース回路１００のオーディオインターフェース１１２、ＤＡＣ１１４－Ｒ及び１１４－Ｌ、クロストークキャンセラ１１５、オーディオ増幅器１１６－Ｒ及び１１６－Ｌ、並びにクロストークセンサ１２８に取って代わり得る。加えて、ステレオクロストークキャンセルシステム２００では、追加のオフチップＦＥＴ１６４－１及び１６４－２、並びに関連付けられたＩＣピン、ＰＣＢ配線、及びＵＳＢコネクタ１７０へのスター接続が不要である。したがって、上で説明したＦＥＴ１６４－１及び１６４－２を使用する欠点が、クロストークキャンセルシステム２００を使用して排除される。
【0038】
[0040] 特に、ステレオクロストークキャンセルシステム２００は、オーディオインターフェース（ＩＮＴＦ）２０２と、任意選択のステレオ補間器２０４－Ｒ及び２０４－Ｌと、チャネルクロストーク（ｘ－ｔａｌｋ）キャンセラ２０６と、ステレオ加算器２０８－Ｒ及び２０８－Ｌと、ステレオデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）２１０－Ｒ及び２１０－Ｌと、ステレオ増幅器２１２－Ｒ及び２１２－Ｌ（簡略化のために、この図には示されていないオフチップインダクタを含む）と、スピーカ抵抗検出器２２０と、を含む。
【0039】
[0041] オーディオインターフェース２０２は、例えば、ホストデバイス（例えば、ワイヤレス通信デバイス、スマートフォン、タブレットデバイス、ラップトップ、デスクトップ、又は他のデバイス）のプロセッサ及び／又はメモリデバイスから、オーディオストリームを受信するように構成された入力部を含む。オーディオインターフェース２０２はそれぞれ、オーディオストリームに基づいて、任意選択のステレオ補間器２０４－Ｒ及び２０４－Ｌの入力部に結合されたステレオ出力部においてステレオデジタルオーディオ信号ＤＲ１及びＤＬ１を生成する。ステレオ補間器２０４－Ｒ及び２０４－Ｌはそれぞれ、ステレオデジタルオーディオ信号ＤＲ１及びＤＬ１をアップサンプリングして、クロストークキャンセラ２０６のステレオ入力部並びにステレオ加算器２０８－Ｒ及び２０８－Ｌの入力部に結合された出力部において、アップサンプリングされたステレオデジタルオーディオ信号ＤＲ２及びＤＬ２を生成する。上述したように、補間器２０４－Ｒ及び２０４－Ｌは任意選択であり、オーディオインターフェース２０２のステレオ出力部はそれぞれ、クロストークキャンセラ２０６のステレオ入力部並びにステレオ加算器２０８－Ｒ及び２０８－Ｌの入力部に直接結合され得る。
【0040】
[0042] 本明細書でより詳細に説明するように、クロストークキャンセラ２０６は、ステレオデジタルオーディオ信号ＤＲ２及びＤＬ２（又はＤＲ１及びＤＬ１）と、スピーカ抵抗検出器２２０によって生成されたスピーカ抵抗信号ＺＳとに基づいて、ステレオクロストークキャンセル信号ＤＲＸＣ及びＤＬＸＣを生成する。スピーカ抵抗信号ＺＳは、右スピーカ１８０－Ｒの抵抗ＲＲ及び左スピーカ１８０－Ｌの抵抗ＲＬの測定値を提供する。なお、接地スイッチ１６２－１又は１６２－２のターンオン抵抗ＲＯＮは、製造業者ごと及びロットごとに変動し得、また、ヘッドフォンスピーカ抵抗ＲＲ及びＲＬは、ＵＳＢコネクタ１７０に接続されたヘッドフォンのモデル又はタイプに依存して変動し得る。
【0041】
[0043] クロストークキャンセル信号ＤＲＸＣ及びＤＬＸＣは、式１及び式２を参照して前に説明した推定されたクロストーク補償成分ｅｓｔ（ＩＬ＊ＲＯＮ）及びｅｓｔ（ＩＲ＊ＲＯＮ）のデジタルバージョンに対応し得る。しかし、接地スイッチ１６２－１又は１６２－２のターンオン抵抗ＲＯＮは、接地スイッチ１６２－１又は１６２－２を通って流れる電流ＩＲ＋ＩＬによって非線形に変動し得る。したがって、本明細書で更に詳細に説明するように、クロストーク補償信号ＤＲＸＣ及びＤＬＸＣは各々、接地スイッチ１６２－１又は１６２－２のターンオン抵抗ＲＯＮの線形変動及び非線形変動を補償するための、線形成分及び非線形成分を含む。
【0042】
[0044] ステレオ加算器２０８－Ｒ及び２０８－Ｌはそれぞれ、ステレオＤＡＣ２１０－Ｒ及び２１０－Ｌの入力部に結合された出力部において、クロストーク補償されたステレオデジタルオーディオ信号ＤＲＸ及びＤＬＸを生成するために、ステレオデジタルオーディオ信号ＤＲ２及びＤＬ２をクロストークキャンセル信号ＤＲＸＣ及びＤＬＸＣと合算する。ステレオＤＡＣ２１０－Ｒ及び２１０－Ｌはそれぞれ、クロストーク補償されたステレオデジタルオーディオ信号ＤＲＸ及びＤＬＸを、オーディオ増幅器２１２－Ｒ及び２１２－Ｌの差動入力部に結合された差動出力部において、クロストーク補償された差動アナログオーディオ信号ＶＲＸ及びＶＬＸに変換する。可変利得又はプログラマブルな利得を有し得るオーディオ増幅器２１２－Ｒ及び２１２－Ｌはそれぞれ、クロストーク補償された差動アナログオーディオ信号ＶＲＸ及びＶＬＸを増幅して、増幅されたステレオオーディオ信号ＶＡＲ及びＶＡＬを生成し、これらは、それぞれステレオ切替え素子ＳＷＲ及びＳＷＬを介してスピーカ１８０－Ｒ及び１８０－Ｌに提供され得る。
【0043】
[0045] スピーカ抵抗検出器２２０は、増幅されたオーディオ信号ＶＡＲ及びＶＡＬをそれぞれ受信するためにステレオオーディオ増幅器２１２－Ｒ及び２１２－Ｌの出力部に結合された入力部を含む。スピーカ抵抗検出器２２０は、較正手順に従ってＶＡＲ又はＶＡＬのいずれかの既知の較正された電圧ＶＣＡＬに基づいて、右スピーカ１８０－Ｒ及び左スピーカ１８０－Ｌの抵抗ＲＲ及びＲＬを決定することができる。例えば、増幅器２１２－Ｒ及び２１２－Ｌがスピーカ抵抗検出器２２０の入力部から分離された状態では、電圧ＶＡＲは、接地スイッチ１６２－１又は１６２－２がオンにされた状態で、較正された電圧ＶＣＡＬに設定され得、スピーカ抵抗検出器２２０は、較正手順の第１の段階に従ってＶＡＬ端子を介して受信された第１の検知電流ＩＳＮＳ１を測定し得る。第１の較正段階に従って、スピーカ抵抗検出器２２０は、以下の式を導出し得る。
【0044】
【数3】
【0045】
第２の較正段階に従って、電圧ＶＡＲは、接地スイッチ１６２－１又は１６２－２が今度はオフにされた状態で、較正された電圧ＶＣＡＬに設定され得、スピーカ抵抗検出器２２０は、次いで、ＶＡＬ端子を介して受信された第２の検知電流ＩＳＮＳ２を測定し得る。スピーカ抵抗検出器２２０は、以下の式を導出し得る。
【0046】
【数4】
【0047】
第１の較正オプションに従って、右スピーカの抵抗ＲＲと左スピーカの抵抗ＲＬは同じであると仮定される。ＶＣＡＬが既知であるので、スピーカ抵抗検出器２２０は、２つの方程式－２つの未知数代数処理を使用して、ＲＲ／ＲＬ及びＲＯＮを解き得る。これにより、スピーカ抵抗検出器２２０は、ＲＲ、ＲＬ及びＲＯＮを含むインピーダンス信号ＺＳを生成する。
【0048】
[0046] 第２の較正オプションに従って、右スピーカの抵抗ＲＲと左スピーカの抵抗ＲＬは同じでないと仮定される。この点に関して、較正の追加の第３の段階は、電圧ＶＡＬが較正された電圧ＶＣＡＬに設定され、かつ、接地スイッチ１６２－１又は１６２－２がオンにされた状態で実行され、スピーカ抵抗検出器２２０は、較正手順の第３の段階に従って、ＶＡＲ端子を介して受信された第３の検知電流ＩＳＮＳ３を測定し得る。スピーカ抵抗検出器２２０は、以下の式を導出し得る。
【0049】
【数5】
【0050】
ＶＣＡＬが既知であるので、スピーカ抵抗検出器２２０は、３つの方程式－３つの未知数代数処理を使用して、ＲＲ、ＲＬ、及びＲＯＮを解き得る。同様に、スピーカ抵抗検出器２２０は、ＲＲ、ＲＬ、及びＲＯＮを含むインピーダンス信号ＺＳを生成する。
【0051】
[0047] 図３は、本開示の別の態様による、例示的なステレオクロストークキャンセラ３００のブロック図を示す。ステレオクロストークキャンセラ３００は、ステレオクロストークキャンセルシステム２００のクロストークキャンセラ２０６のより詳細な例示的な実装形態であり得る。
【0052】
[0048] 特に、クロストークキャンセラ３００は、線形クロストークキャンセル回路３１０及び非線形クロストークキャンセル回路３２０を含む。線形クロストークキャンセル回路３１０は、第１の係数Ｃ１乗算器３１２－Ｒ、第２の係数Ｃ２乗算器３１２－Ｌ、第１の加算器３１４－Ｒ、及び第２の加算器３１４－Ｌを含む。第１の乗算係数Ｃ１は、ＲＬ／ＲＯＮ、ＲＬ／（ＲＲ｜｜ＲＯＮ）、又は何らかの他の公式に関連し得る。これは、これらの値がスピーカ抵抗検出器２２０によってクロストークキャンセラ３００に提供されたためである。同様に、第２の乗算係数Ｃ２は、ＲＲ／ＲＯＮ、ＲＲ／（ＲＬ｜｜ＲＯＮ）、又は何らかの他の公式に関連し得る。Ｃ１乗算器３１２－Ｒ及びＣ２乗算器３１２－Ｌはそれぞれ、ステレオデジタルオーディオ信号ＤＲ２及びＤＬ２を受信するために補間器２０４－Ｒ及び２０４－Ｌの出力部に結合された入力部を含む。したがって、Ｃ１乗算器３１２－Ｒ及びＣ２乗算器３１２－Ｌはそれぞれ、加算器３１４－Ｒ及び３１４－Ｌの第１の入力部に結合された出力部において線形クロストークキャンセル信号Ｃ１＊ＤＲ２及びＣ２＊ＤＬ２を生成するように構成される。
【0053】
[0049] 非線形クロストークキャンセル回路３２０は同様に、第１の係数Ｃ１乗算器３２２－Ｒ、第２の係数Ｃ２乗算器３２２－Ｌ、加算器３２４、非線形計算ブロック（例えば、二乗器）３２６、及び第３の係数Ｋ乗算器３２８を含む。第１の係数Ｃ１乗算器３２２－Ｒ及び第２の係数Ｃ２乗算器３２２－Ｌはまたそれぞれ、ステレオデジタルオーディオ信号ＤＲ２及びＤＬ２を受信するために補間器２０４－Ｒ及び２０４－Ｌの出力部に結合された入力部を含む。したがって、Ｃ１乗算器３２２－Ｒ及びＣ２乗算器３２２－Ｌはそれぞれ、加算器３２４の入力部に結合された出力部において中間信号の第１のセットＣ１＊ＤＲ２及びＣ２＊ＤＬ２を生成するように構成される。乗算器３２２－Ｒ及び３２２－Ｌは、乗算器３１２－Ｒ及び３１２－Ｌと実質的に同じ機能を実行するので、クロストークキャンセラ３００は、両方の動作を実施するために、任意選択で、それらのうちの１対を使用し得ることを理解されたい。
【0054】
[0050] 加算器３２４は、非線形計算ブロック３２６の入力部に結合された出力部において、合算された第２の中間信号Ｃ１＊ＤＲ２＋Ｃ２＊ＤＬ２を生成するために、中間信号の第１のセットを合算する。二乗器であり得る非線形計算ブロック３２６は、第３の係数Ｋ乗算器３２８の入力部に結合された出力部において第３の中間信号（Ｃ１＊ＤＲ２＋Ｃ２＊ＤＬ２）２を生成する。非線形計算ブロック３２６は二乗器として例示されているが、非線形計算ブロック３２６は、より高次の非線形化計算を更に実行し得ることを理解されたい。第３の乗算係数Ｋ乗算器３２８は、非線形クロストークキャンセル回路３２０の出力部において非線形クロストークキャンセル信号Ｋ＊（Ｃ１＊ＤＲ２＋Ｃ２＊ＤＬ２）２を生成するために、第３の中間信号（Ｃ１＊ＤＲ２＋Ｃ２＊ＤＬ２）２に第３の係数Ｋを乗算する。第３の係数Ｋは、接地スイッチ１６２－１又は１６２－２のターンオン抵抗ＲＯＮの非線形特性に基づいて経験的に決定され得る。
【0055】
[0051] 第３の係数乗算器３２８の出力部は、線形クロストークキャンセル回路３１０の第１及び第２の加算器３１４－Ｒ及び３１４－Ｌの第２の入力部に結合される。第１の加算器３１４－Ｒ及び第２の加算器３１４－Ｌはそれぞれ、ステレオ加算器２０８－Ｒ及び２０８－Ｌの第２の入力部に結合された出力部においてクロストークキャンセルステレオ信号ＤＲＸＣ及びＤＬＸＣを生成するために、線形クロストークキャンセル信号Ｃ２＊ＤＬ２及びＣ１＊ＤＲ２を非線形クロストークキャンセル信号Ｋ＊（Ｃ１＊ＤＲ２＋Ｃ２＊ＤＬ２）２と合算する。
【0056】
[0052] 図４は、本開示の別の態様による、別の例示的なユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インターフェース回路４００のブロック／概略図を示す。ＵＳＢインターフェース回路４００は、ＵＳＢインターフェース回路１００に基づいており、集積回路（ＩＣ）４１０を含み、集積回路は、オーディオインターフェース４１２と、オフチップインダクタＬＲ及びＬＬを含む右チャネルオーディオ増幅器４１６－Ｒ及び左チャネルオーディオ増幅器４１６－Ｌと、ステレオ切替え素子ＳＷＲ及びＳＷＬと、ＳＰＤＴ切替え素子ＳＷＰ及びＳＷＮと、過電圧保護（ＯＶＰ）回路４３０と、クロスカップリング切替え素子４１８と、オフチップ抵抗器ＲＭに結合されたマイクロフォンバイアス（ＭＢ）回路４２４、オフチップインダクタＬＭ及び抵抗器ＲＭに結合されたオーディオ増幅器４２０、並びにアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）４２２を含む、マイクロフォン処理回路と、を含む。同様に、ＵＳＢインターフェース回路４００は、アプリケーションプロセッサ４４０と、充電器回路４５０と、構成コントローラ４９５と、過電圧保護（ＯＶＰ）スイッチ４６０－Ｎ、４６０－Ｐ、４６２－１、及び４６２－２（例えば、ＦＥＴ）と、ヘッドフォンスピーカ４８０－Ｒ及び４８０－Ｌに接続され得るＵＳＢコネクタ４７０と、を含む。これらの前述した要素については、それらの接続及び動作を含めて、ＵＳＢインターフェース回路１００に関して詳細に説明した。
【0057】
[0053] ＵＳＢインターフェース回路４００は、クロストークキャンセラ４０２、加算器４０４－Ｒ及び４０４－Ｌ、並びにスピーカ抵抗検出器４０６を含む点で、ＵＳＢインターフェース回路１００とは異なる。クロストークキャンセラ４０２は、前に詳細に説明したクロストークキャンセラ２０６又は３００に対応し得る。加算器４０４－Ｒ及び４０４－Ｌは、加算器２０８－Ｒ及び２０８－Ｌに対応し得、スピーカ抵抗検出器４０６は、前に詳細に説明したスピーカ抵抗検出器２２０に対応し得る。
【0058】
[0054] より具体的には、クロストークキャンセラ４０２は、ステレオデジタルオーディオ信号ＤＲ及びＤＬを受信するためにオーディオインターフェース４１２のステレオ出力部にそれぞれ結合されたステレオ入力部を含む。前述したように、補間器２０４－Ｒ及び２０４－Ｌは任意選択であるので、図４に示していない。しかし、ＵＳＢインターフェース回路４００がそのような補間器を含み得ることを理解されたい。クロストークキャンセラ４０２は、クロストーク補償されたステレオデジタル信号ＤＲＸ及びＤＬＸを生成するために、加算器４０４－Ｒ及び４０４－Ｌによってステレオデジタルオーディオ信号ＤＲ及びＤＬとそれぞれ合算される右クロストーク補償信号及び左クロストーク補償信号を生成するように構成される。ＵＳＢインターフェース回路４００は、クロストーク補償されたステレオデジタル信号ＤＲＸ及びＤＬＸを受信し、クロストーク補償されたステレオアナログ信号ＶＲＸ及びＶＬＸをそれらから生成するために、加算器４０４－Ｒ及び４０４－Ｌの出力部にそれぞれ結合されたステレオＤＡＣ４１４－Ｒ及び４１４－Ｌを更に含む。
【0059】
[0055] ステレオオーディオ増幅器４１６－Ｒ及び４１６－Ｌはそれぞれ、クロストーク補償されたステレオアナログ信号ＶＲＸ及びＶＬＸを受信及び増幅して、増幅されたクロストーク補償されたステレオアナログ信号ＶＡＲ及びＶＡＬを生成するために、ステレオＤＡＣ４１４－Ｒ及び４１４－Ｌの出力部に結合された入力部を含み、これらの信号はそれぞれ、ステレオ切替え素子ＳＷＲ及びＳＷＬ、ＯＶＰスイッチ４６０－Ｎ及び４６０－Ｐ、並びにＵＳＢコネクタ４７０のピンＤＮ及びＤＰを介してヘッドフォンスピーカ４８０－Ｒ及び４８０－Ｌに提供され得る。
【0060】
[0056] スピーカ抵抗検出器４０６は、ステレオオーディオ増幅器４１６－Ｒ及び４１６－Ｌの出力部にそれぞれ結合された入力部を含む。前に説明したように、スピーカ抵抗検出器４０６は、右スピーカ４８０－Ｒ及び左スピーカ４８０－Ｌの等しいと仮定された抵抗と、接地スイッチ４６２－１又は４６２－２の抵抗とを、式５及び式６を使用して決定する第１の較正オプションを実行し得る。あるいは、スピーカ抵抗検出器４０６は、右スピーカ４８０－Ｒ及び左スピーカ４８０－Ｌの抵抗並びに接地スイッチ４６２－１又は４６２－２の抵抗を決定する第２の較正オプションを式５～式７を使用して実行し得る。スピーカ抵抗検出器４０６は、スピーカ及び接地スイッチの抵抗情報を用いてスピーカ抵抗信号ＺＳを生成し、それをクロストークキャンセラ４０２に提供し、クロストークキャンセラは、前に説明したように、スピーカ抵抗信号ＺＳに基づいて係数Ｃ１及びＣ２を決定する。
【0061】
[0057] なお、レプリカ過電圧（ＯＶＰ）スイッチ１６４－１及び１６４－２、ＵＳＢコネクタ１７０のＳＢＵ１ピン及びＳＢＵ２ピンへのそれらの接続、並びにＩＣ１１０のピンへのそれらの接続は、ＵＳＢインターフェース回路４００では排除されている。これにより、配線、ルーティング、ＰＣＢ及びＩＣピンの複雑さ、製品コスト、材料の構築（ＢＯＭ）コスト、信頼性の問題、及び他の不利な問題が低減及び／又は排除される。
【0062】
[0058] 図５は、本開示の別の態様による、共通の接地スイッチに起因するステレオクロストークを低減する例示的な方法５００のフロー図を示す。方法５００は、第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を生成すること（ブロック５１０）を含む。第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を生成するための手段の例は、オーディオインターフェース１１２、オーディオインターフェース２０２、オーディオインターフェース４１２、並びに補間器２０４－Ｒ及び２０４－Ｌを含む。
【0063】
[0059] 方法５００は、第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理すること（ブロック５２０）を更に含む。第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理するための手段の例は、クロストークキャンセラ２０６、クロストークキャンセラ３００、線形クロストークキャンセル回路３１０若しくは非線形クロストークキャンセル回路３２０のいずれか１つ、又はクロストークキャンセラ４０２を含む。
【0064】
[0060] 加えて、方法５００は、第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号をそれぞれ第１及び第２のアナログオーディオ信号に変換すること（ブロック５３０）を含む。第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号をそれぞれ第１及び第２のアナログオーディオ信号に変換するための手段の例は、ＤＡＣ２１０－Ｒ及び２１０－Ｌ、並びにＤＡＣ４１４－Ｒ及び４１４－Ｌを含む。
【0065】
[0061] 更に、方法５００は、第１及び第２のアナログオーディオ信号をそれぞれ、接地スイッチを介して接地に結合された共通端子を有する第１及び第２のスピーカに提供すること（ブロック５４０）を含む。第１及び第２のアナログオーディオ信号をそれぞれ、接地スイッチを介して接地に結合された共通端子を有する第１及び第２のスピーカに提供するための手段の例は、ＵＳＢコネクタ１７０、４７０、及び５５０を含む。
【0066】
[0062] ブロック５２０に従った第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号の処理は、第１の中間デジタル信号を生成するために、第１のチャネルデジタルオーディオ信号に第１の係数を乗算することと、第２の中間デジタル信号を生成するために、第２のチャネルデジタルオーディオ信号に第２の係数を乗算することと、を含み得る。第１の中間デジタル信号を生成するために、第１のチャネルデジタルオーディオ信号に第１の係数を乗算するための手段の例は、乗算器３１２－Ｒ及び３２２－Ｒを含む。第２の中間デジタル信号を生成するために、第２のチャネルデジタルオーディオ信号に第２の係数を乗算するための手段の例は、乗算器３１２－Ｌ及び３２２－Ｌを含む。
【0067】
[0063] ブロック５２０に従った第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号の処理は、第３の中間信号を生成するために、第１及び第２の中間デジタル信号を合算することと、第４の中間デジタル信号を生成するために、第３の中間デジタル信号を二乗することと、第５の中間デジタル信号を生成するために、第４の中間デジタル信号に第３の係数を乗算することと、を更に含み得る。第３の中間信号を生成するために、第１及び第２の中間デジタル信号を合算するための手段の一例は、加算器３２４を含む。第４の中間デジタル信号を生成するために、第３の中間デジタル信号を二乗するための手段の一例は、非線形計算ブロック３２６を含む。第５の中間デジタル信号を生成するために、第４の中間デジタル信号に第３の係数を乗算するための手段の一例は、乗算器３２８を含む。
【0068】
[0064] ブロック５２０に従った第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号の処理は、第１のクロストークキャンセルデジタル信号を生成するために、第２の中間信号を第５の中間信号と合算することと、第２のクロストークキャンセルデジタル信号を生成するために、第１の中間信号を第５の中間信号と合算することと、第１のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第１のクロストークキャンセルデジタル信号を第１のチャネルデジタルオーディオ信号と合算することと、第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第２のクロストークキャンセルデジタル信号を第２のチャネルデジタルオーディオ信号と合算することと、を更に含み得る。
【0069】
[0065] 第１のクロストークキャンセルデジタル信号を生成するために、第２の中間信号を第５の中間信号と合算するための例示的な手段は、加算器３１４－Ｒを含む。第２のクロストークキャンセルデジタル信号を生成するために、第１の中間信号を第５の中間信号と合算するための手段の一例は、加算器３１４－Ｌを含む。第１のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第１のクロストークキャンセルデジタル信号を第１のチャネルデジタルオーディオ信号と合算するための手段の一例は、加算器２０８－Ｒを含む。また、第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第２のクロストークキャンセルデジタル信号を第２のチャネルデジタルオーディオ信号と合算するための手段の一例は、加算器２０８－Ｌを含む。
【0070】
[0066] 図６は、本開示の別の態様による、例示的なワイヤレス通信デバイス６００のブロック図を示す。ワイヤレス通信デバイス６００は、モバイルハンドセットデバイス、タブレットデバイス、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ウェアラブルデバイス（例えば、スマートウォッチ、健康監視デバイス、人間活動監視デバイス等）、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイス等、任意のタイプのワイヤレス通信デバイスとして実装され得る。
【0071】
[0067] ワイヤレス通信デバイス６００は、システムオンチップ（ＳＯＣ）として実装され得る集積回路（ＩＣ）６１０を含む。ＳＯＣ６１０は、ＵＳＢアプリケーションプロセッサ６２５に結合された１つ又は複数の信号処理コア６１５を含み得る。１つ又は複数の信号処理コア６１５は、ベースバンド（ＢＢ）信号を生成及び／又は処理するように構成され得る。ＵＳＢアプリケーションプロセッサ６２５は、１つ又は複数の信号処理コア６１５から受信されたオーディオデータに基づいてオーディオストリームを生成するように構成され得る。ＵＳＢアプリケーションプロセッサ６２５はまた、１つ又は複数の信号処理コア６１５から受信されたデータに基づいてＵＳＢ差動データ信号ＶＯＵＮ／ＶＯＵＰを生成するように、かつ／又はＵＳＢ－Ｃホストコネクタ６５０に接続されたクライアントデバイスから受信されたＵＳＢ差動データ信号ＶＯＵＮ／ＶＯＵＰを処理するように構成され得る。
【0072】
[0068] ワイヤレス通信デバイス６００は、前に説明したように、ＩＣ４１０ごとに実装され得る（一体型デジタルクロストークキャンセラを有する）ＵＳＢインターフェース回路６４０を更に含む。ＵＳＢインターフェース回路６４０は、ＵＳＢアプリケーションプロセッサ６２５に結合されて、オーディオストリームをそこから受信し、かつ／又はそこに提供する。ＵＳＢインターフェース回路６４０はまた、ＵＳＢアプリケーションプロセッサ６２５に差動結合されて、ＵＳＢ差動データ信号ＶＯＵＮ／ＶＯＵＰをそこから受信し、かつ／又はそこに提供する。ＵＳＢインターフェース回路６４０は、充電器データ信号を受信及び／又は提供するために充電器回路６３５に結合され得る。ＵＳＢインターフェース回路６４０は、ＵＳＢ差動送信線ＤＰ／ＤＮの少なくとも一部分を含み、これは、過電圧保護（ＯＶＰ）回路６４５、並びにＵＳＢ－Ｃコネクタ６５０のＤＮ及びＤＮピンに結合される。ＯＶＰ回路６４５は、右ステレオオーディオチャネル信号と左ステレオオーディオチャネル信号との間のクロストーク歪みを生成し得る、前に説明した接地スイッチ又はＦＥＴを含み得る。
【0073】
[0069] クライアントデバイスが、ＵＳＢ－Ｃコネクタ６５０に差し込まれ得る。モード信号がＵＳＢデータ通信を示す場合、ＵＳＢインターフェース回路６４０は、ＵＳＢ差動データ信号ＶＯＵＮ／ＶＯＵＰをクライアントデバイス又はＵＳＢアプリケーションプロセッサ６２５にルーティングし得る。モード信号がステレオオーディオ送信を示す場合、ＵＳＢインターフェース回路６４０は、ＵＳＢ差動データ送信線ＤＮ／ＤＰ、ＯＶＰ回路６４５、及びＵＳＢ－Ｃコネクタ６５０を介して、ステレオアナログオーディオ信号ＶＡＲ及びＶＡＬをクライアントデバイスにルーティングし得る。また、モード信号が充電器データ通信を示す場合、ＵＳＢインターフェース回路６４０は、充電器データ信号をクライアントデバイス又は充電器回路６３５にルーティングし得る。
【0074】
[0070] ワイヤレス送信のために、ワイヤレス通信デバイス６００は、ベースバンド（ＢＢ）信号を１つ又は複数の信号処理コア６１５に提供するために、かつ／あるいは１つ又は複数の信号処理コアから受信するために、１つ又は複数の信号処理コア６１５に結合された送受信機６６０を含む。ワイヤレス通信デバイス６００はまた、無線周波数（ＲＦ）信号を送受信機６６０に提供するための、かつ／又は送受信機から受信するための少なくとも１つのアンテナ６６５（例えば、アンテナアレイ）を含む。送信用途に従って、送受信機６６０は、送信ＢＢ信号を処理して、少なくとも１つのアンテナ６６５を介してリモートデバイスにワイヤレス送信するための送信ＲＦ信号を生成するように構成される。受信用途に従って、送受信機６６０は、少なくとも１つのアンテナ６６５から受信されたＲＦ信号を処理して、１つ又は複数の信号処理コア６１５による信号処理のための受信ＢＢ信号を生成するように構成される。
【0075】
[0071] 以下は、本開示の態様の概要を提供する。
【0076】
[0072] 態様１：第１及び第２の出力部を含むオーディオインターフェースと、オーディオインターフェースの第１及び第２の出力部にそれぞれ結合された第１及び第２の入力部を含むクロストークキャンセル回路と、オーディオインターフェースの第１の出力部に結合された第１の入力部及びクロストークキャンセル回路の第１の出力部に結合された第２の入力部を含む第１の加算器と、オーディオインターフェースの第２の出力部に結合された第１の入力部及びクロストークキャンセル回路の第２の出力部に結合された第２の入力部を含む第２の加算器と、第１の加算器の出力部に結合された入力部を含む第１のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）と、第２の加算器の出力部に結合された入力部を含む第２のＤＡＣと、を含む、装置。
【0077】
[0073] 態様２：クロストークキャンセル回路が、線形クロストークキャンセル回路を含む、態様１の装置。
【0078】
[0074] 態様３：線形クロストークキャンセル回路が、オーディオインターフェースの第１の出力部に結合された第１の入力部を含む第１の乗算器と、オーディオインターフェースの第２の出力部に結合された第２の入力部を含む第２の乗算器と、を含む、態様２の装置。
【0079】
[0075] 態様４：第１の乗算器が、第１のスピーカの両端間の第１の抵抗に関連する第１の乗算係数を有し、第２の乗算器が、第２のスピーカの両端間の第２の抵抗に関連する第２の乗算係数を有する、態様３の装置。
【0080】
[0076] 態様５：第１の乗算係数が、第１の抵抗を接地スイッチのターンオン抵抗で除算した値に関連し、第２の乗算係数が、第２の抵抗を接地スイッチのターンオン抵抗で除算した値に関連する、態様４の装置。
【0081】
[0077] 態様６：第１の乗算係数が、第１の抵抗を接地スイッチのターンオン抵抗と第２の抵抗との第１の並列抵抗で除算した値に関連し、第２の乗算係数が、第２の抵抗を接地スイッチのターンオン抵抗と第１の抵抗との第２の並列抵抗で除算した値に関連する、態様４の装置。
【0082】
[0078] 態様７：クロストークキャンセル回路が、非線形クロストークキャンセル回路を備える、態様１～６のいずれか１つの装置。
【0083】
[0079] 態様８：非線形クロストークキャンセル回路が、オーディオインターフェースの第１の出力部に結合された第３の入力部を含む第３の乗算器と、オーディオインターフェースの第２の出力部に結合された第４の入力部を含む第４の乗算器と、第３及び第４の乗算器の第３及び第４の出力部にそれぞれ結合された入力部を含む第３の加算器と、第３の加算器の出力部に結合された入力部を含む非線形計算ブロックと、非線形計算ブロックの出力部に結合された入力部を含む第５の乗算器と、を備える、態様７の装置。
【0084】
[0080] 態様９：非線形計算ブロックが、二乗器を備える、態様８の装置。
【0085】
[0081] 態様１０：第５の乗算器が、接地スイッチのターンオン抵抗の非線形特性に関連する乗算係数を含む、態様８又は９の装置。
【0086】
[0082] 態様１１：線形クロストークキャンセル回路が、第２及び第５の乗算器の出力部にそれぞれ結合された入力部及び第１の加算器の第２の入力部に結合された出力部を含む第４の加算器と、第１及び第５の乗算器の出力部にそれぞれ結合された入力部及び第２の加算器の第２の入力部に結合された出力部を含む第５の加算器と、を更に含む、態様８～１０のいずれか１つの装置。
【0087】
[0083] 態様１２：クロストークキャンセル回路が、非線形クロストークキャンセル回路を備える、態様１～６のいずれか１つの装置。
【0088】
[0084] 態様１３：非線形クロストークキャンセル回路が、オーディオインターフェースの第１の出力部に結合された入力部を含む第１の乗算器と、オーディオインターフェースの第２の出力部に結合された入力部を含む第２の乗算器と、第１及び第２の乗算器の出力部にそれぞれ結合された入力部を含む第３の加算器と、第３の加算器の出力部に結合された入力部を含む非線形計算ブロックと、非線形計算ブロックの出力部に結合された入力部を含む第３の乗算器と、を備える、態様１２の装置。
【0089】
[0085] 態様１４：第１のＤＡＣの出力部に結合された入力部を含む第１のオーディオ増幅器と、第２のＤＡＣの出力部に結合された入力部を含む第２のオーディオ増幅器と、を更に備える、態様１～１３のいずれか１つの装置。
【0090】
[0086] 態様１５：第１及び第２のオーディオ増幅器の第１及び第２の出力部にそれぞれ結合された第１及び第２の入力部と、クロストークキャンセル回路に結合された出力部と、を含むスピーカ抵抗検出器を更に備える、態様１４の装置。
【0091】
[0087] 態様１６：ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタを更に備え、ユニバーサルシリアルバスコネクタが、第１のオーディオ増幅器の第１の出力部に選択的に結合される第１のピンであって、第１のスピーカの第１の端子に結合するように構成されている、第１のピンと、第２のオーディオ増幅器の第２の出力部に選択的に結合される第２のピンであって、第２のスピーカの第１の端子に結合するように構成されている、第２のピンと、接地スイッチに結合された第３のピンであって、第１及び第２のスピーカの共通の第２の端子に結合するように構成されている、第３のピンと、を含む、態様１４又は１５の装置。
【0092】
[0088] 態様１７：第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を生成することと、第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理することと、第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号をそれぞれ第１及び第２のアナログオーディオ信号に変換することと、第１及び第２のアナログオーディオ信号をそれぞれ、接地スイッチを介して接地に結合された共通端子を有する第１及び第２のスピーカに提供することと、を含む、方法。
【0093】
[0089] 態様１８：第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理することが、第１の中間デジタル信号を生成するために、第１のチャネルデジタルオーディオ信号に第１の係数を乗算することと、第２の中間デジタル信号を生成するために、第２のチャネルデジタルオーディオ信号に第２の係数を乗算することと、を含む、態様１７の方法。
【0094】
[0090] 態様１９：第１の係数が、第２のスピーカの両端間の第１の抵抗に関連し、第２の係数が、第１のスピーカの両端間の第２の抵抗に関連する、態様１８の方法。
【0095】
[0091] 態様２０：第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理することが、第３の中間信号を生成するために、第１及び第２の中間デジタル信号を合算することと、第４の中間デジタル信号を生成するために、第３の中間デジタル信号を二乗することと、第５の中間デジタル信号を生成するために、第４の中間デジタル信号に第３の係数を乗算することと、を更に含む、態様１８又は１９の方法。
【0096】
[0092] 態様２１：第３の係数が、接地スイッチの非線形抵抗に関連する、態様２０の方法。
【0097】
[0093] 態様２２：第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理することが、第１のクロストークキャンセルデジタル信号を生成するために、第２の中間信号を第５の中間信号と合算することと、第２のクロストークキャンセルデジタル信号を生成するために、第１の中間信号を第５の中間信号と合算することと、第１のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第１のクロストークキャンセルデジタル信号を第１のチャネルデジタルオーディオ信号と合算することと、第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第２のクロストークキャンセルデジタル信号を第２のチャネルデジタルオーディオ信号と合算することと、を更に含む、態様２０又は２１の方法。
【0098】
[0094] 態様２３：第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を生成するための手段と、第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理するための手段と、第１及び第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号をそれぞれ第１及び第２のアナログオーディオ信号に変換するための手段と、第１及び第２のアナログオーディオ信号をそれぞれ、接地スイッチを介して接地に結合された共通端子を有する第１及び第２のスピーカに提供するための手段と、を備える、装置。
【0099】
[0095] 態様２４：第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理するための手段が、第１の中間デジタル信号を生成するために、第１のチャネルデジタルオーディオ信号に第１の係数を乗算するための手段と、第２の中間デジタル信号を生成するために、第２のチャネルデジタルオーディオ信号に第２の係数を乗算するための手段と、を備える、態様２３の装置。
【0100】
[0096] 態様２５：第１の係数が、第２のスピーカの両端間の第１の抵抗に関連し、第２の係数が、第１のスピーカの両端間の第２の抵抗に関連する、態様２４の装置。
【0101】
[0097] 態様２６：第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理するための手段が、第３の中間信号を生成するために、第１及び第２の中間デジタル信号を合算するための手段と、第４の中間デジタル信号を生成するために、第３の中間デジタル信号を二乗するための手段と、第５の中間デジタル信号を生成するために、第４の中間デジタル信号に第３の係数を乗算するための手段と、を更に備える、態様２４又は２５の装置。
【0102】
[0098] 態様２７：第３の係数が、接地スイッチの非線形抵抗に関連する、態様２６の装置。
【0103】
[0099] 態様２８：第１及び第２のチャネルデジタルオーディオ信号を処理するための手段が、第１のクロストークキャンセルデジタル信号を生成するために、第１の中間信号を第５の中間信号と合算するための手段と、第２のクロストークキャンセルデジタル信号を生成するために、第２の中間信号を第５の中間信号と合算するための手段と、第１のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第２のクロストークキャンセルデジタル信号を第１のチャネルデジタルオーディオ信号と合算するための手段と、第２のクロストーク補償されたデジタルオーディオ信号を生成するために、第１のクロストークキャンセルデジタル信号を第２のチャネルデジタルオーディオ信号と合算するための手段と、を更に備える、態様２６又は２７の装置。
【0104】
[0100] 態様２９：ワイヤレス通信デバイスであって、少なくとも１つのアンテナと、少なくとも１つのアンテナに結合された送受信機と、送受信機に結合された１つ又は複数の信号処理コアと、第１及び第２の出力部を含むオーディオインターフェースであって、１つ又は複数の信号処理コアに結合される、オーディオインターフェースと、オーディオインターフェースの第１及び第２の出力部にそれぞれ結合された第１及び第２の入力部を含むクロストークキャンセル回路と、オーディオインターフェースの第１の出力部に結合された第１の入力部及びクロストークキャンセル回路の第１の出力部を含む第１の加算器と、オーディオインターフェースの第２の出力部に結合された第２の入力部及びクロストークキャンセル回路の第２の出力部を含む第２の加算器と、第１の加算器の出力部に結合された入力部を含む第１のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）と、第２の加算器の出力部に結合された入力部を含む第２のＤＡＣと、を備えるワイヤレス通信デバイス。
【0105】
[0101] 態様３０：第１のＤＡＣの出力部に結合された入力部を含む第１のオーディオ増幅器と、第２のＤＡＣの出力部に結合された入力部を含む第２のオーディオ増幅器と、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）アプリケーションプロセッサと、充電器回路と、第１及び第２のオーディオ増幅器、ＵＳＢアプリケーションプロセッサ、並びに充電器回路に選択的に結合されるＵＳＢコネクタと、を更に備える、態様２９のワイヤレス通信デバイス。
【0106】
[0102] 本開示の前述の説明は、あらゆる当業者が本開示を作成又は使用することが可能となるように提供される。本開示に対する様々な修正が、当業者には容易に明らかとなり、本明細書で定義されている一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他の変形例に適用することができる。それゆえ、本開示は、本明細書で説明されている実施例に限定されることを意図するものではなく、本明細書で開示されている原理及び新規の特徴と一致する、最も広い範囲が与えられるべきである。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【国際調査報告】