本发明涉及音频设备技术领域，特别是涉及一种usbtypec耳机的控制方法、装置和终端。
背景技术：
随着智能终端行业的发展，usb(universalserialbus，通用串行总线)typec接口应运而生。usbtypec接口具有支持正反插、传输速度快(最大数据传输速度能达到20gbit/秒)、支持快速充电等优势。
目前，usbtypec耳机在市场上并不多见，而与其对应的手机侧的实现方案也各不相同。一种手机侧内部实现方案是：通过手机内部处理器中usbdriver(通用串行总线驱动器)来处理音频数据格式的转换，如图1所示，手机通话时的收发数据和播放音乐时的音频数据，都需要通过手机应用处理器ap(applicationprocessors)内部的usbdriver来路由。在接收手机通话下行语音数据时，usbdriver会接收由modem(调制解调器)到adsp(audiodigitalsignalprocessing，音频数字信号处理器)输出的pcm数据，将其转换成usb数据，最后通过typec接口输出。在发送手机通话上行语音数据时，usbdriver会转换usb数据为pcm数据给adsp。在手机播放音乐时，usbdriver会接收ap内部音频数据，将其转换成usb数据，最后通过typec接口输出不过，采用上述利用usbdriver来转换数据的方式实现通话，会造成原本通话过程中可以休眠的手机内部处理器ap被唤醒，这不仅增加了手机功耗，同时也大大增加了通话延时，最终导致通话延时达不到入网测试标准。
图2示出另外一种数模混合的typec耳机对应的手机侧内部方案。该方案在耳机侧有两个通路连接到耳机喇叭，一路是模拟音频信号直接输出到喇叭(模拟通路)，另外一路采用了usb转i2s音频数据芯片和dac(digitaltoanalogconverter，数字模拟转换器)芯片的方案将模拟音频信号输出到喇叭(数字通路)，最终是哪路音频信号进入耳机喇叭，在前端由开关选择。在手机侧，如果手机用来播放音乐，那图2中的开关会选择连通数字通路，如果手机是用来通话，那图2中开关会选择连通模拟通路，这种方案能解决通话延时达不到测试标准的问题。
不过，采用上述数模混合的方案，当用户用typec耳机来听音乐时，手机正好有电话接入，语音数据就需要从数字通道转换到模拟通道，这个通道切换的过程会导致很大的延时，造成用户体验差。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种usbtypec耳机的控制方法、装置和终端，用以解决现有技术中利用usbtypec耳机进行通话功耗和延时大的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种usbtypec耳机的控制方法，包括：
当利用所述usbtypec耳机进行通话时，通过现场可编程门阵列fpga模块对usb数据和脉冲编码调制pcm数据进行转换后，进行语音通话；
当利用所述usbtypec耳机进行音乐播放和/或录音时，通过所述fpga模块对音频数据和usb数据进行转换，进行音乐播放和/或录音；
其中，设置在终端上的所述fpga模块独立于终端的应用处理器ap之外。
进一步，当利用所述usbtypec耳机进行音乐播放和/或录音时，通过所述fpga模块对音频数据和usb数据进行转换之前，还包括：
当所述ap处于工作状态时，通过所述ap中的usb驱动器对音频数据和usb数据进行转换，判断所述ap中的usb驱动器的性能参数和/或功耗参数是否满足预设的参数要求，如果是，则进行音乐播放和/或录音；如果否，则切换为通过所述fpga模块对音频数据和usb数据进行转换，进行音乐播放和/或录音。
进一步，利用所述usbtypec耳机进行通话时，将耳机侧的语音信息传输给对端包括：
接收所述耳机通过usbtypec接口传输给终端的usb数据，其中，所述usb数据由所述耳机通过其麦克风采集语音信息，并将所述语音信息转换成usb数据；
所述终端接收usb数据后，通过所述fpga模块将所述usb数据转换为pcm数据；
所述终端通过射频天线将所述pcm数据发射出去，传输给对端。
进一步，所述终端通过射频天线将pcm数据发射出去的过程，包括：
终端上的音频数字信号处理器adsp对所述pcm数据进行语音处理，并将处理后的pcm数据发送给终端上的调制解调器；
所述调制解调器对接收到的pcm数据进行调制得到语音信号，并将所述语音信号通过射频天线发射出去。
进一步，利用所述usbtypec耳机进行通话时，终端向耳机发送信息包括：
所述终端接收pcm数据；
所述终端通过所述fpga模块将所述pcm数据转换为usb数据；
所述终端通过usbtypec接口将所述usb数据传输到耳机，由所述耳机播放所述usb数据。
进一步，所述终端接收pcm数据的过程，包括：
所述终端通过其射频天线接收调制的语音信号，并通过其调制解调器对所述语音信号进行解调，生成pcm数据；
所述终端上的adsp对所述pcm数据进行语音处理，并将处理后的pcm数据发送给所述fpga模块。
进一步，所述终端通过所述fpga模块切换与所述usbtypec耳机在播放音乐、录音或通话的数据连接通道。
再一方面，本发明还提供一种usbtypec耳机的控制装置，包括fpga模块，所述fpga模块独立于终端的应用处理器，用于在所述终端与usbtypec耳机进行声音数据传输时，进行usb数据的转换，以及所述终端与所述usbtypec耳机在播放音乐、录音或通话的数据连接通道。
进一步，所述控制装置还包括：
调制解调器，用于对pcm数据进行调制和解调；
音频数字信号处理器adsp，分别与所述调制解调器和fpga模块连接，用于对pcm数据进行语音处理；
usbtypec接口，与所述fpga模块连接，用于终端与usbtypec耳机之间的usb数据的传输。
进一步，所述控制装置还包括usb驱动器，所述usb驱动器集成在终端的应用处理器中，用于在终端的应用处理器处于工作状态时，对音频数据和usb数据进行转换。
再一方面，本发明还提供一种终端，所述终端利用上述的usbtypec耳机的控制装置进行数据转换，实现通过usbtypec耳机播放音乐、录音或通话。
本发明有益效果如下：
本发明利用独立于终端ap的超低功耗的fpga模块进行音频数据格式的转换，可以避免在通话时唤醒整个ap启动usbdriver进行音频数据格式的转换，从而实现减小功耗和延时的目的；并且通过fpga模块切换播放音乐、录音和通话的通道，无需使用切换通道的模拟开关，减小了听音乐时接听电话的切换延时，优化了用户体验。
附图说明
图1是现有技术的一种利用usbtypec耳机通过usbdriver转换数据格式的通话装置的结构图；
图2是现有技术的一种利用typec耳机进行通话的装置的结构图；
图3是本发明实施例在上行通话时的一种usbtypec耳机的控制方法的流程图；
图4是本发明实施例在下行通话时的一种usbtypec耳机的控制方法的流程图；
图5是本发明实施例的一种usbtypec耳机的控制装置的结构图；
图6是本发明实施例的一种通过fpga模块转换数据的通话系统的结构图。
具体实施方式
为了解决现有技术中利用usbtypec耳机进行通话功耗和延时大的问题，本发明提供了一种usbtypec耳机的控制方法、装置和终端，以下结合附图以及实施例，对本发明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发明，并不限定本发明。
实施例1
本发明实施例的一种usbtypec耳机的控制方法，在终端与usbtypec耳机进行声音数据传输时，通过fpga模块进行音频数据格式的转换；fpga模块独立于终端ap。根据实际应用，usbtypec耳机需要应用到三种场景：播放音乐、录音和通话。本实施例中，可以通过fpga模块切换播放音乐、录音和通话的通道，这样可以节省切换通话和播放音乐、录音通道时所用的开关，节省器件的同时还可以避免开关的性能影响音质，优化用户体验。在通话过程中，通过fpga模块对pcm(pulse-codemodulation，脉冲编码调制)数据和usb数据进行转换。而在播放音乐和/或录音时，由于对传输延时的要求不高，而且终端ap本身也处于工作状态，因此可以通过集成在终端ap中的usbdriver对音频数据和usb数据进行转换。但是，当usbdriver性能和功耗都不能满足设计要求时，可以通过fpga模块对音频数据和usb数据进行转换，这样有利于实时提高数据的质量，提升播放音乐的各项指标。
实施例2
终端以手机为例，一种通过fpga模块转换数据的通话系统的结构如图6所示。采用图6所示的系统时，本发明实施例在上行通话时的一种usbtypec耳机的控制方法如图3所示，首先耳机通过mic(麦克风)采集语音信息，并将语音信息转换成usb数据；然后耳机通过usbtypec接口将usb数据传输到终端。终端接收到usb数据后，通过fpga模块将usb数据转换为pcm数据；最后终端通过射频天线将pcm数据发射出去。参照图3，本实施例包括以下步骤：
步骤s301，耳机通过mic采集语音信息。
步骤s302，将语音信息进行模数转换，生成i2s数据信号。本实施例中，由adc(analog-to-digitalconverter，模拟-数字转换器)芯片进行模数转换成i2s数据信号。需要说明的是，某些型号的usbtypec耳机的usbcontroller内部集成adc的功能，由mic采集语音信号后直接输入usbcontroller，不再需要adc芯片；此外，也有集成了adc芯片的mic，在此处也不需要再加adc芯片。
步骤s303，通过usbcontroller(usb控制器)接收i2s数据信号，并将i2s数据信号转换成usb数据。本实施例中，耳机侧usbcontroller接收语音i2s数据信号，并转换成usb数据，通过图6中dp和dn来传输给手机侧dp和dn。
步骤s304，耳机通过usbtypec接口将usb数据传输到终端。
步骤s305，终端接收usb数据，并通过fpga模块将usb数据转换为pcm数据。本实施例中，手机侧接收usb语音数据信号，并由fpga模块通过硬解码和编码的形式实现usb到pcm数据的转换。需要说明的是：当usbtypec耳机处于播放和录音场景中时，fpga模块使usbtypec插座的dp和dn信号只和手机ap中usbdriver接通，当usbtypec耳机处于语音通话场景中时，fpga模块使usbtypec插座的dp和dn信号只和fpga模块数据转换接口接通。
步骤s306，adsp对pcm数据进行语音处理，并将处理后的pcm数据发送给modem(调制解调器)。本实施例中，手机侧adsp接收到fpga的pcm数据，并实现语音处理，比如回声消除和降噪处理，输出pcm码流数据给modem。
步骤s307，modem对接收到的pcm数据进行调制，并将调制好的语音信号通过射频天线发射出去。本实施例中，手机侧modem接收来自adsp的pcm语音数据，通过调制解调等处理，将调制好的信号通过射频天线发射出去，由此完成上行语音信号的传输。
实施例3
终端以手机为例，本发明实施例在下行通话时的一种usbtypec耳机的控制方法如图4所示，首先终端接收pcm数据；然后所述终端通过fpga模块将所述pcm数据转换为usb数据，并通过usbtypec接口将所述usb数据传输到耳机；最后所述耳机播放所述usb数据。参照图4，本实施例包括以下步骤：
步骤s401，终端通过射频天线接收调制的语音信号，并通过modem对语音信号进行解调，生成pcm数据。本实施例中，生成的pcm数据给adsp。
步骤s402，adsp对pcm数据进行语音处理，并将处理后的pcm数据发送给fpga模块。本实施例中，adsp接收到modem的pcm数据后，进行回声处理和降噪等语音处理，输出pcm数据给fpga模块。
步骤s403，终端通过fpga模块将pcm数据转换为usb数据。本实施例中，fpga模块接收到pcm数据后，进行数据格式转换，将pcm数据转换成usb数据，并传输给usbtypec接口，本实施例中为usbtypec耳机插座。
步骤s404，终端通过usbtypec接口将usb数据传输到耳机。
步骤s405，耳机接收usb数据，并通过usb控制器将usb数据转换为i2s数据信号。
步骤s406，将i2s数据信号进行数模转换，生成语音信息。
步骤s407，耳机通过喇叭播放语音信息，由此完成语音通话下行传输。
实施例4
本发明实施例的一种usbtypec耳机的控制装置如图5所示，包括modem、adsp、fpga模块、usbtypec接口和usbdriver，其中usbdriver集成在手机ap中，modem与adsp连接，fpga模块分别与adsp、usbtypec接口和usbdriver连接。
modem用于对pcm数据进行调制和解调；adsp用于对pcm数据进行语音处理；fpga模块独立于终端的应用处理器，用于在终端与usbtypec耳机进行声音数据传输时，进行usb数据的转换和切换播放音乐、录音和通话的通道；usbtypec接口用于终端与usbtypec耳机之间的usb数据的传输；usbdriver用于对音频数据和usb数据进行转换。
其中，上述的ap、adsp、modem和usbdriver都集成于手机平台芯片中，只是adsp属于音频子系统，modem属于调制解调模块，相对ap和usbdriver来说，是相对独立的模块。上述超低功耗fpga芯片和usbtypec接口属于独立器件。
本实施例中，在上行通话时，fpga模块会断开usbdriver和usbtypec接口的连接，使上行usb语音数据通过usbtypec接口进入fpga模块，并把上行usb语音数据转换slimbus/i2s数据，输出到adsp中进行回声处理或消噪处理，再经过modem调制信号，将语音信息发送出去。由于下行和上行通话场景数据流通道一样，此处不再赘述。
以使用usbtypec耳机的手机为例，本实施例的一种通过fpga模块转换数据的通话系统的结构如图6所示。其中，在usbtypec耳机侧，需要手机侧提供vbus(5v)电源，经过dcdc(直流-直流转换器)或ldo(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)芯片进行电源转换，提供usbcontroller和其他芯片的电能。而如果需要手机提供vbus电源，通过typec协议，则需要在usbtypec插头处的cc1管脚接5.1k电阻到地。
本发明利用独立于终端ap的超低功耗的fpga模块进行音频数据格式的转换，可以避免在通话时唤醒整个ap启动usbdriver，来进行音频数据格式的转换，从而实现减小功耗和延时的目的；并且通过fpga模块切换播放音乐、录音和通话的通道，无需使用切换通道的模拟开关，减小了听音乐时接听电话的切换延时，优化了用户体验。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。