一种网络音频一体机、音频信号处理系统、方法与流程

本技术涉及音频处理，尤其涉及一种音频信号处理系统、方法。

背景技术：

1、目前的网络音频设备是分布式部署，并且部署后在对接系统中需要安装上位机软件实现产品的功能配置。目前的网络音频设备存在连线多、部署复杂，不便于快捷调试和维护，并且需要专人维护的缺陷。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种音频信号处理系统、方法，以解决现有网络音频系统存在配置依赖上位机、布线复杂、调试和维护成本高的问题。

2、为解决上述技术问题，本技术实施方式采用的一个技术方案是：提供一种网络音频一体机，网络音频一体机连接有麦克风阵列和音频播放设备，网络音频一体机中包括交换机、dsp处理器和主控芯片，dsp处理器分别与麦克风阵列、交换机和音频播放设备连接，主控芯片分别与dsp处理器、麦克风阵列、交换机和音频播放设备连接，麦克风阵列还与交换机连接；主控芯片用于控制dsp处理器、麦克风阵列、交换机和音频播放设备的工作状态；主控芯片还用于：通过预设网络接收服务请求；服务请求是通过ip地址接入预设网络中的控制设备所发送的；对服务请求进行响应，向控制设备发送管理界面，使得控制设备显示管理界面；接收控制设备发送的用户对管理界面的触发操作；根据触发操作，配置网络音频一体机的音频通道；音频通道用于指示麦克风阵列与音频播放设备之间的音频信号传输链路。

3、本系统将交换机、dsp处理器和主控芯片集成于网络音频一体机中，极大减少了设备的数量和复杂性，便于管理和维护。dsp处理器能够对音频信号进行实时处理，提供增益调整、均衡和效果处理，优化音频质量，满足不同场景的需求。通过集成的交换机，系统能够轻松接入预设网络，实现与控制设备的连接，增强系统的扩展性和互操作性。用户通过浏览器即可进行本地或远程配置、调试，无需安装额外软件，实现了开机即用和跨平台访问。主控芯片能够根据用户的触发操作动态配置音频通道，实现灵活的音频信号传输链路，适应不同的使用需求。因此，本方案解决了传统音频系统在布线、配置和维护方面的繁杂问题，实现了部署简、配置快、维护易的整体优化，而且提升了音频处理的质量和灵活性，简化了用户交互和设备管理，使其适用于多种场景和应用。

4、在一些实施例中，根据触发操作，配置网络音频一体机的音频通道，包括：根据在管理界面上的预设输出音频通道的第一触发操作，显示预设输出音频通道对应的音频流信息，音频流信息包括多个输入节点和多个输出节点；其中，输入节点为麦克风阵列中的麦克风，输出节点为其中一个音频播放设备；接收控制设备发送的用户对多个输入节点的选择操作，配置预设输出音频通道对应的输入设备；接收控制设备发送的用户对多个输出节点的选择操作，配置预设输出音频通道对应的输出设备。本方案支持多个输入和输出节点，用户可以根据需要自由选择输入和输出设备，增强了系统的可用性和适应性。

5、在一些实施例中，在配置预设输出音频通道对应的输入设备之后，管理界面用于：接收用户选择的音频处理算法模块，音频处理算法模块用于对输入设备输入的音频进行算法处理。通过音频处理算法模块改善了音频信号的质量，并且用户可以根据个人偏好或场景需求自定义音效，例如增强低音、调整高频、应用混响等，增强了用户在不同场合下的音频体验。

6、在一些实施例中，交换机包括网络数据转发单元、供电单元、网络音频设备检测单元，供电单元分别与网络数据转发单元和网络音频设备检测单元连接，网络数据转发单元与dsp处理器连接；网络音频设备检测单元用于当检测到网络音频设备接入时，确定网络音频设备需求的功率，并控制供电单元为网络音频设备提供功率；网络数据转发单元用于对接入的网络音频设备进行数据包接收、解析和转发，以实现接入的网络音频设备与dsp处理器之间的数据通信。本方案支持数据和供电一线传输，从而减少了布线复杂度。

7、在一些实施例中，麦克风阵列包括天花麦克风阵列，天花麦克风阵列与dsp处理器、主控芯片通信连接；天花麦克风阵列用于采集预设场景中的音频信号，并将预设场景中的音频信号发送至dsp处理器；主控芯片用于，响应管理界面输入的拾音区域设置请求，设置天花麦克风阵列的拾音范围，并发送天花麦克风阵列的拾音范围至dsp处理器；dsp处理器用于，获取在天花麦克风阵列的拾音范围内采集的音频信号，对音频信号进行处理，并输出处理后的音频信号至音频播放设备，以通过音频播放设备对在天花麦克风阵列的拾音范围内采集的音频信号进行本地播放。本方案可以通过天花麦克风阵列实现拾音范围的控制，从而发言者无需拿着话筒即可清晰讲话，解决了会场递话筒的疑难场景。

8、在一些实施例中，麦克风阵列还包括主持人麦克风，主持人麦克风与dsp处理器通信连接；主持人麦克风用于采集主持人的音频信号，并将主持人的音频信号发送至dsp处理器；dsp处理器用于将主持人的音频信号发送至主控芯片；主控芯片用于：在检测到主持人的音频信号的情况下，对天花麦克风阵列执行拾音抑制控制；在未检测到主持人的音频信号的情况下，控制天花麦克风阵列恢复拾音状态；或者，当主持人发言时，响应管理界面发出的天花麦克风抑制请求，对天花麦克风阵列执行拾音抑制控制；当主持人不发言时，响应管理界面发出的天花麦克风启用请求，控制天花麦克风阵列恢复拾音状态。其中，主持人发言时，系统自动抑制天花麦克风阵列，以防止收录环境噪音或回声，避免多路拾音造成的混响、啸叫、音频干扰，有效提升语音清晰度。主持人停顿后，天花麦克风阵列恢复启用，可正常拾取其他与会者发言。

9、在一些实施例中，系统还包括摄像设备，摄像设备通过交换机与主控芯片通信连接。主控芯片还用于：获取摄像设备采集的发言人信息；根据发言人信息，调整天花麦克风阵列的拾音范围；获取在调整后的天花麦克风阵列的拾音范围内采集的音频信号，并发送音频信号至dsp处理器；dsp处理器用于对音频信号进行处理，并输出处理后的音频信号至音频播放设备，以通过音频播放设备对在调整后的天花麦克风阵列的拾音范围内采集的音频信号进行本地播放。本方案中实现了麦摄联动，摄像设备能智能追踪发言人，网络音频一体机能够根据追踪到的发言人调整天花麦克风阵列的拾音范围，从而更准确的拾取发言人的声音，提升了语音质量和用户体验。

10、在一些实施例中，麦克风阵列包括全向麦克风，全向麦克风通过交换机与dsp处理器通信连接；全向麦克风用于采集预设场景中的音频信号，并将预设场景中的音频信号发送至dsp处理器；dsp处理器用于对预设场景中的音频信号进行处理，并将处理后的预设场景中的音频信号输出至远程音频设备，以实现远程音频传输；其中，dsp处理器对全向麦克风采集的预设场景中的音频信号，不通过音频播放设备进行功率放大。本方案让远程参与者也能清晰地听到现场声音，提升了远程音视频会议的沟通效率；另外，不经过音频播放设备的音频信号可以减少失真和噪声，从而保持更高的音质，这对于远程参与者来说，能够获得更清晰、自然的音频反馈。

11、在一些实施例中，麦克风阵列还包括主持人麦克风，主持人麦克风与dsp处理器通信连接；主持人麦克风用于采集主持人的音频信号，并将主持人的音频信号发送至dsp处理器；dsp处理器还用于：对主持人的音频信号进行处理；将处理后的主持人的音频信号输出至远程音频设备，以实现远程音频传输；将处理后的主持人的音频信号通过音频播放设备进行本地播放，其中，在主持人发言时，dsp处理器还用于对全向麦克风执行拾音抑制控制。本方案实现了主持人音频信号的本地播放与远程同步传输，兼顾现场听感与远程音频交互，提升了会议系统的完整性和实用性。本方案还实现了主持人拾音优先级控制，避免音频通道混杂，防止啸叫，提高语音清晰度。

12、在一些实施例中，主控芯片包括web控制模块和状态控制模块，web控制模块用于接收服务请求，并响应管理界面上的触发操作，状态控制模块用于控制dsp处理器、麦克风阵列、交换机和音频播放设备的工作状态。其中，通过web控制模块，用户可以通过网络远程访问和管理设备，无需物理接触，提升了系统的灵活性与便捷性。通过状态控制模块便于各个子模块的状态监控与管理，增强了系统的稳定性和可维护性。

13、在一些实施例中，接收服务请求，并对服务请求进行响应，返回网络音频一体机对应的管理界面，包括：接收服务请求，服务请求包括用户名和密码；在用户名和密码符合预设条件的情况下，对服务请求进行响应，返回网络音频一体机对应的管理界面。本方案中只有用户名和密码正确了才可以访问管理界面，提高了音频信号处理系统的安全性。

14、为解决上述技术问题，本技术实施方式采用的一个技术方案是：提供一种音频信号处理系统，包括麦克风阵列、音频播放设备以及上述的的网络音频一体机。

15、为解决上述技术问题，本技术实施方式采用的一个技术方案是：提供一种音频信号处理方法，应用于上述音频信号处理系统，音频信号处理系统包括网络音频一体机、麦克风阵列和音频播放设备，网络音频一体机分别与麦克风阵列和音频播放设备连接，方法包括：通过预设网络接收服务请求；服务请求是通过ip地址接入预设网络中的控制设备所发送的；对服务请求进行响应，向控制设备发送管理界面，使得控制设备显示管理界面；接收控制设备发送的用户对管理界面的触发操作；根据触发操作，配置网络音频一体机的音频通道；音频通道用于指示麦克风阵列与音频播放设备之间的音频信号传输链路。

16、本方法将交换机、dsp处理器和主控芯片集成于网络音频一体机中，极大减少了设备的数量和复杂性，便于管理和维护。dsp处理器能够对音频信号进行实时处理，提供增益调整、均衡和效果处理，优化音频质量，满足不同场景的需求。通过集成的交换机，系统能够轻松接入预设网络，实现与控制设备的连接，增强系统的扩展性和互操作性。用户通过浏览器即可进行本地或远程配置、调试，无需安装额外软件，实现了开机即用和跨平台访问。主控芯片能够根据用户的触发操作动态配置音频通道，实现灵活的音频信号传输链路，适应不同的使用需求。因此，本方案解决了传统音频系统在布线、配置和维护方面的繁杂问题，实现了部署简、配置快、维护易的整体优化，而且提升了音频处理的质量和灵活性，简化了用户交互和设备管理，使其适用于多种场景和应用。

17、在一些实施例中，根据触发操作，配置网络音频一体机的音频通道，包括：根据在管理界面上的预设输出音频通道的第一触发操作，显示预设输出音频通道对应的音频流信息，音频流信息包括多个输入节点和多个输出节点；其中，输入节点为麦克风阵列中的麦克风，输出节点为其中一个音频播放设备；接收控制设备发送的用户对多个输入节点的选择操作，配置预设输出音频通道对应的输入设备；接收控制设备发送的用户对多个输出节点的选择操作，配置预设输出音频通道对应的输出设备。本方案支持多个输入和输出节点，用户可以根据需要自由选择输入和输出设备，增强了系统的可用性和适应性。