专利名称：用于多个计算机系统的输入及输出接口的切换装置的制作方法
技术领域：
本发明是指一种于用于多个计算机系统的输入及输出接口的切换装置，尤指一种可减少信号传输线及音频信号插槽、并提升音效质量的切换装置。
背景技术：
在计算机系统中，藉由多计算机切换器，使用者可以通过一套键盘、显示器和鼠标在多台计算机间切换。习知多计算机切换器一般称为KVM(Keyboard，Video，Mouse)切换器，表示使用者可以通过一套键盘、显示器和鼠标控制所有计算机，当然一次只能控制一台。实际上，现今多计算机切换器还可在多台计算机间切换声音、网络、打印机等输出接口，而不仅限于切换键盘、显示器和鼠标。通过多计算机切换器除了能节省多个键盘、鼠标、显示器、喇叭等的开销，还可以腾出更大的桌面空间。举例来说，以网络服务器或具有多台计算机的服务器农场(Server Farm)而言，通常是由一位网络管理员管理所有的计算机。在此情形下，网络管理员只要通过多计算机切换器，就可以一套键盘、鼠标、显示器、喇叭等输入或输出装置，控制所有计算机。
早期的(模拟式)多计算机切换器需通过四条信号传输线，将键盘、鼠标、显示器及喇叭的插槽连结至多计算机切换器。为了节省信号传输线，习知技术提供了以通用串行总线(Universal Serial Bus)线路，配合通用串行总线的集线器，省去原本键盘及鼠标所需的两条信号传输线路。
请参考图1，图1为一习知多计算机切换器10的示意图。多计算机切换器10包含有一集线装置100、一模拟音频切换装置102及一模拟视频切换装置104。集线装置100通过通用串行总线的上流(upstream)连接接口UP_USB1～UP_USBn与计算机系统PC1～PCn建立信号联机，并通过通用串行总线的下流(downstream)连接接口DP_USB1～DP_USBn与一键盘106、一鼠标108或其它采用通用串行总线的装置(如游戏杆、卡片阅读机、数字相机等)建立信号联机。多计算机切换器10可根据一控制信号Vct，将集线装置100的某一上流连接接口连接至所有的下流连接接口DP_USB1～DP_USBn，并将对应的计算机系统的音频及视频通过模拟音频切换装置102及模拟视频切换装置104输出至喇叭110及屏幕112。举例来说，当使用者要控制计算机系统PC1时，多计算机切换器10会将上流连接接口UP_USB1连接至所有的下流连接接口DP_USB 1～DP_USBn，并通过模拟音频切换装置102及模拟视频切换装置104将计算机系统PC1的音频及视频信号导通至喇叭110及屏幕112。如此一来，使用者可通过键盘106及鼠标108控制计算机系统PC1，并可由喇叭110及屏幕112播放计算机系统PC1的多媒体输出。以此类推，使用者可通过键盘106及鼠标108控制所有的计算机系统PC1～PCn，并通过喇叭110及屏幕112播放计算机系统PC1～PCn的音频及显示计算机系统PC1～PCn的视频数据。
换言之，多计算机切换器10以一条通用串行总线的信号传输线连接至一计算机系统，以节省键盘及鼠标所需的信号传输线。同时，由于通用串行总线最多可以连接127个外围配备，且支持热插拔(Hot Attach & Detach)及即插即用(Plug-and-Play)，因此可连接各类具有通用串行总线规格的接头的外围设备，如软式磁盘驱动器、光驱、游戏杆、调制解调器、打印机、磁带机、扫瞄仪、电话等设备。然而，如图1所示，即使以通用串行总线的信号传输线取代了键盘及鼠标所需的两条信号传输线，但每一计算机系统PC1～PCn仍需通过音频信号传输线及视频信号传输线，输出音频及视频信号至模拟音频切换器102及模拟视频切换器104。换言之，每一计算机系统PC1～PCn需通过三条信号传输线，将键盘、鼠标、显示器及喇叭的插槽连结至多计算机切换器10。当有多台计算机时，线路会变得极为复杂，不仅耗费线材成本，且使得桌面零乱。此外，模拟音频切换装置102上要设置多个音频信号插槽，以接收计算机系统PC1～PCn所输出的模拟音频信号。由于音频信号插槽会占用极大面积，造成多计算机切换器10的体积无法缩减。再者，模拟音频信号的传输效能会随着传输线的增长而递减，且传输线越长越容易受到噪声的干扰，使得喇叭110所输出的音频质量降低而失真。
简言之，习知多计算机切换器无法有效减少信号传输线，造成线材成本增加，且音频质量会随着传输线的增长而衰退，影响多媒体的输出。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在于提供一种用于多个计算机系统的输入及输出接口的切换装置。
本发明披露一种用于多个计算机系统的输入及输出接口的切换装置，包含有多个主端连接口，用来嵌合该多个计算机系统的数据传输接口；多个副端连接口，用来嵌合多个输入装置的数据传输接口；一集线装置，耦接于该多个主端连接口与该多个副端连接口之间；一音频解码单元，耦接于该集线装置，用来解码音频信号；一控制单元，耦接于该集线装置，用来控制该集线装置，以将该多个主端连接口之一主端连接口导通至该多个副端连接端口及该音频解码单元；以及一音频输出端口，耦接于该音频解码单元，用来输出该音频解码单元的解码结果。
图1为一习知多计算机切换器的示意图。
图2为本发明一实施例切换装置的示意图。
图3为图2的切换装置的运作示意图。
具体实施例方式
请参考图2，图2为本发明一实施例切换装置20的示意图。切换装置20用于多个计算机系统的输入及输出接口，其包含有主端连接口MP1～MPn、副端连接口SP1～SPn、一集线装置200、一音频解码单元202、一控制单元204及一音频输出端口206。主端连接口MP1～MPn用来嵌合计算机系统的数据传输接口，副端连接端口SP1～SPn用来嵌合多个输入装置的数据传输接口。集线装置200耦接于主端连接口MP1～MPn及副端连接口SP1～SPn，其可根据控制单元204所输出的信号，将主端连接口MP1～MPn的一主端连接口导通至所有副端连接端口SP1～SPn及音频解码单元202。音频解码单元202可从集线装置200所输出的信号中，抽取并解码出模拟音频信号，以由音频输出端口206输出音频信号，并由喇叭208播放声音。
换句话说，控制单元204可控制集线装置200，以将主端连接口MP1～MPn中某一主端连接口导通至所有副端连接端口SP1～SPn及音频解码单元202。如此一来，副端连接口SP1～SPn所嵌合的输入装置可传输信号至该主端连接端口所连接的计算机系统，且音频解码单元202可通过音频输出端口206及喇叭208，输出该计算机系统的音频数据。
优选地，主端连接口MP1～MPn及副端连接口SP1～SPn皆符合通用串行总线规格，且集线装置200为一符合通用串行总线规格的集线器。由于通用串行总线最多可以连接127个外围配备，且支持热插拔及即插即用，因此副端连接口SP1～SPn可连接各类具有通用串行总线规格的接头的外围设备，如软式磁盘驱动器、光驱、游戏杆、调制解调器、打印机、磁带机、扫瞄仪、电话等设备。进一步地，本发明可于切换装置20中外接或内建一连接端口转换单元，耦接于副端连接口SP1～SPn的一副端连接口，用来将副端连接口转换为一预设规格的连接端口。举例来说，连接端口转换单元可以是一通用串行总线连接端口至PS/2接头的转换单元，或是通用串行总线连接端口至游戏杆接头(15 Pin D-sub)的转换单元，则不同接口的输入装置仍可适用于切换装置20。此外，除了通过音频解码单元202解出音频信号外，亦可通过一音频编码单元及一音频输入端口，接收声音信号并传送至对应的计算机系统中。
关于切换装置20的运作方式，请参考图3。在图3中，切换装置20的主端连接口MP1～MPn分别嵌合有计算机系统PC1～PCn的数据传输端子PT_PC1～PT_PCn，数据传输端子PT_PC1～PT_PCn皆符合通用串行总线规格。此外，副端连接口SP1～SPn可嵌合不同的输入装置，如通用串行总线的键盘KB_USB、鼠标MS_USB，或通过一连接端口转换单元300嵌合PS/2接口的键盘KB_PS、鼠标MS_PS。当然，连接端口转换单元300可外插于一副端连接口SPm或与副端连接口SPm整合于集线装置200中。除此之外，一音频编码单元302及一音频输入端口304可将一麦克风306所接收的声音信号传送至集线装置200中。其中，音频编码单元302可与音频解码单元202整合于同一芯片中。
当要控制计算机系统PC1～PCn中某一计算机系统时，使用者可通过一控制信号接收单元(未绘于图3中)输出指令至控制单元204，则控制单元204会将对应的主端连接口耦接至副端连接端口SP1～SPn、音频解码单元202及音频编码单元302。如此一来，使用者可通过键盘KB_USB、鼠标MS_USB或键盘KB_PS、鼠标MS_PS控制计算机系统，并可通过喇叭208播放声音信号，及通过麦克风306输入声音信号。当然，使用者另可将其它输入或输出装置(如游戏杆、打印机等)嵌合入一副端连接口SP1～SPn。
因此，由图3可知，每一计算机系统PC1～PCn仅需通过一条信号传输线，即可接收不同输入装置(如键盘、鼠标、游戏杆等)的信号，并可输出信号至不同的输出装置(如喇叭、打印机等)。换句话说，本发明切换装置20可有效减少信号传输线，降低线材成本。另外，切换装置20中不需设置模拟音频切换装置，因此可省去用来接收音频信号的音频信号插槽，使得切换装置20的体积可进一步缩减。更重要的是，数字音频信号是一连串由“0”及“1”所组成的位，可通过解调、解码等运算，得到近乎真实的音效，使得喇叭208所输出的音频质量不受传输线长度的影响。
在图1的多计算机切换器10中，每一台计算机需通过一条音频信号传输线，将模拟音频信号传送至模拟音频切换装置102。相比之下，在本发明中，切换装置20通过一音频解码单元202，使得音频信号可整合于通用串行总线的信号中，不仅可减少所需的信号传输线及音频信号插槽，更重要的是，音频质量不受传输线长度的影响。当然，如同多计算机切换器10，本领域普通技术人员另可于切换装置20中增加一模拟视频切换装置，用来切换模拟视频的来源，非本发明重点，在此不赘述。
综上所述，本发明通过音频解码单元解码音频信号，以减少信号传输线及音频信号插槽，并提升音效质量。换句话说，本发明可有效降低线材及硬件成本，并提升多媒体效果，改善习知技术的缺点。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种用于多个计算机系统的输入及输出接口的切换装置，包含有多个主端连接口，用来嵌合该多个计算机系统的数据传输接口；多个副端连接口，用来嵌合多个输入装置的数据传输接口；一集线装置，耦接于该多个主端连接口与该多个副端连接口之间；一音频解码单元，耦接于该集线装置，用来解码音频信号；一控制单元，耦接于该集线装置，用来控制该集线装置，以将该多个主端连接口的一主端连接口导通至该多个副端连接端口及该音频解码单元；以及一音频输出端口，耦接于该音频解码单元，用来输出该音频解码单元的解码结果。
2.如权利要求1所述的切换装置，其中该多个主端连接口的一主端连接口是一通用串行总线的连接口。
3.如权利要求1所述的切换装置，其中该多个副端连接口的一副端连接口是一通用串行总线的连接口。
4.如权利要求1所述的切换装置，其另包含一连接端口转换单元，耦接于该多个副端连接口的一副端连接口，用来将该副端连接口转换为一预设规格的连接端口。
5.如权利要求4所述的切换装置，其中该预设规格的连接端口是用来插拔一PS/2接头的装置。
6.如权利要求4所述的切换装置，其中该预设规格的连接端口
7.如权利要求1所述的切换装置，其中该多个输入装置包含一键盘及一鼠标。
8.如权利要求1所述的切换装置，其另包含一音频输入端口，用来接收音频信号；以及一音频编码单元，耦接于该音频输入端口及该集线装置，用来将该音频输入端口所接收的信号编码为预设格式的分组，并传送至该集线装置。
9.如权利要求8所述的切换装置，其中该控制单元另用来将该多个主端连接口的一主端连接端口导通至该音频编码单元。
10.如权利要求8所述的切换装置，其中该音频编码单元整合于该音频解码单元中。
11.如权利要求1所述的切换装置，其另包含一控制信号接收单元，耦接于该控制单元，用来接收一使用者所输出的控制信号，并传送至该控制单元。
全文摘要
用于多个计算机系统的输入及输出接口的切换装置，包含有多个主端连接口，用来嵌合该多个计算机系统的数据传输接口；多个副端连接口，用来嵌合多个输入装置的数据传输接口；一集线装置，耦接于该多个主端连接口与该多个副端连接口之间；一音频解码单元，耦接于该集线装置，用来解码音频信号；一控制单元，耦接于该集线装置，用来控制该集线装置，以将该多个主端连接口的一主端连接口导通至该多个副端连接端口及该音频解码单元；以及一音频输出端口，耦接于该音频解码单元，用来输出该音频解码单元的解码结果。
文档编号G06F3/16GK101075181SQ20061014326
公开日2007年11月21日 申请日期2006年11月1日 优先权日2006年5月19日
发明者张琦栋, 陈文志 申请人:安国国际科技股份有限公司