一种会议系统的音频处理单元的制作方法

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种会议系统的音频处理单元。


背景技术：

2.随着网络技术的不断发展，会议系统逐渐由纯模拟音频向网络数字音频转化。网络数字音频传输主要分为有线网络和无线网络两大方式，其中无线会议系统网络主要包括2.4g、u段、红外及wifi；有线会议单元主要采用dante模块进行音频的网络传输及音频解码。然而，无线2.4g和u段的抗干扰能力和保密性差，传输距离十分有限；红外无线会议系统只能在视线范围内传输，局限性较强；dante模块不仅成本高，且一旦数据量大，就容易出现传输掉包的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种会议系统的音频处理单元，以解决现有技术中数字化有线会议单元采用dante模块进行音频解码时存在的成本高、因数据量大易出现传输掉包的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供一种会议系统的音频处理单元，包括：
5.第一芯片、第二芯片、mcu及主机；
6.所述第一芯片用于音频数据的发送和接收；所述第二芯片用于音频数据的采集和监听；
7.所述mcu用于将第一芯片的音频数据传输至第二芯片用于监听，还用于将第二芯片采集的音频数据传输至第一芯片，再传输给主机。
8.进一步，作为优选地，所述第二芯片，还用于：
9.将音频数据的模拟信号经运放电路放大后的信号转换为数字信号，并传输给所述mcu。
10.进一步，作为优选地，所述mcu，还用于：
11.将主机下发的音频数据的数字信号发送至第二芯片，并转化为对应的模拟信号，再通过运放电路输出。
12.进一步，作为优选地，所述第一芯片为lan8720。
13.进一步，作为优选地，所述第二芯片为wm8978。
14.进一步，作为优选地，所述第二芯片还用于采用16位48khz采样频率、15ms内音频延时的方式采集及监听音频数据。
15.进一步，作为优选地，所述第一芯片与所述主机采用udp协议进行音频数据的交互。
16.进一步，作为优选地，所述mcu还用于以阻塞方式处理消息队列，包括：
17.将第二芯片采集的音频数据转化为声音分贝；
18.根据所述声音分贝的大小确认是否进行音频数据传输。
19.进一步，作为优选地，所述mcu还用于：
20.当所述声音分贝大于或等于第一预设值时，记录当前时刻；
21.当所述声音分贝小于第一预设值，且持续预设时间时，将当前时刻归零，确认不进行音频数据传输。
22.相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
23.1)采用16位48khz采样频率、15ms内音频延时，保证了音频传输无延时的特性；
24.2)无压缩的网络音频传输，在以太互联网络采用udp协议与主机进行数据交互，拥有控制数据重发机制，防止少收数据的问题；支持单播与组播与主机通信；
25.3)具有丰富的会议应用功能，支持发言及投票表决功能、会议签到功能满足日常会议应用所需；
26.4)支持投票表决功能，支持数据在pc端后台实时更新显示，并且可选以文本、柱状图、饼状图方式显示结果；支持将表决结果投影放大显示；
27.5)采用poe供电方式，可拓展多台交换机实现分布式效果；
28.6)可进行多个单元同时发言功能。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，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的附图。
30.图1是本发明某一实施例提供的会议系统的音频处理单元的结构示意图；
31.图2是本发明又一实施例提供的会议系统的音频处理单元的结构示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
34.应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
35.术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
36.术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
37.请参阅图1，本发明某一实施例提供一种会议系统的音频处理单元。如图1所示，该会议系统的音频处理单元，包括：
38.第一芯片02、第二芯片04、mcu03及主机01；
39.第一芯片02用于音频数据的发送和接收；第二芯片04用于音频数据的采集和监听；
40.mcu03用于将第一芯片02的音频数据传输至第二芯片04用于监听，还用于将第二芯片04采集的音频数据传输至第一芯片02，再传输给主机01。
41.其中，第一芯片02采用lan8720，第二芯片04采用wm8978。
42.需要说明的是，现有的会议音频传输采用的网络包括2.4g、u段、红外及wifi等，但他们各自都存在自身的缺点，具体包括：
43.1)无线2.4g和u段最大的缺陷就是抗干扰能力差和保密性差，容易造成音频失真及噪音以及泄密等问题，而且信号会随着传输距离增加而减弱，因此传输距离较短。
44.2)红外无线会议系统由于红外线的光学特性不能穿透不透光的障碍物，只能在视线范围传输，因此传输距离较短。
45.3)非数字化有线会议单元音频采用模拟方式传输音频，硬件电路没法做到分模块化，而且传输距离远了容易受到干扰，控制指令使用485通信，虽说有一定的抗干扰性，但是485属于半双工通信，数据量大的话容易造成掉包等现象。
46.4)目前市面上的数字化有线会议单元大多采用的dante模块进行音频的网络传输及音频解码，mcu03通过串口控制dante模块，数据量大会导致掉包的问题，而且dante方案芯片成本比较高，拉高了产品生产成本。
47.5)除了dante协议外，也会使用avb协议，但是avb协议是基于layer2的传输得使用专用的交换机才可以，不利于推广。
48.因此，为了克服上述各种方式中存在的缺陷，本发明实施例提供一种会议系统的音频处理单元，包括：第一芯片02、第二芯片04、mcu03及主机01；第一芯片02采用lan8720，第二芯片04采用wm8978。
49.在某一实施例中，第二芯片04，还用于：
50.将音频数据的模拟信号经运放电路放大后的信号转换为数字信号，并传输给所述mcu03。
51.mcu03，还用于将主机01下发的音频数据的数字信号发送至第二芯片04，并转化为对应的模拟信号，再通过运放电路输出。
52.进一步地，第二芯片04还用于采用16位48khz采样频率、15ms内音频延时的方式采集及监听音频数据。
53.具体地，本实施例实现采集音频流程包括：由麦克风输入模拟信号经过运放电路放大后接到wm8978的linein端，经wm8978转为数字信号后通过wm8978的i2s传给mcu03，mcu03通过网络传给主机01；实现音频监听流程主要包括：mcu03通过网络接收到主机01下发的音频数字信号数据，通过i2s接口传给wm8978转为模拟信号，再通过运放电路输出，最后以此实现监听。
54.在一具体实施方式中，会议系统的音频处理单元在进行采集音频时，软件开启wm8978声卡的adc配置，进行音频数据采样。作为优选地，wm8978采用16位48khz采样频率、15ms内音频延时的方式接收原始音频。软件开启i2s接收中断，开启dma(直接存储器访问)数据双缓存，i2s的接收中断收到数据后，收到的数据通过消息队列发送出去，每次申请发言主机01会给该发言单元分配一个ip远端ip，单元给该远端ip发送音频数据。
55.需要说明的是，dma(直接存储器访问)用于在外设与存储器之间以及存储器与存储器之间提供高速数据传输，可以在无需任何cpu操作的情况下通过dma快速移动数据，这样节省cpu资源，以供其他设备使用。
56.进一步地，当接收中断到来，数据采集自动转至另一缓存区，并将当前采集的音频数据发生至消息队列。
57.在某一实施例中，mcu03还用于以阻塞方式处理消息队列，包括：
58.将原始音频转化为声音分贝；
59.根据所述声音分贝的大小确认是否进行音频数据传输，具体为：
60.当所述声音分贝大于或等于第一预设值时，记录当前时刻；
61.当所述声音分贝小于第一预设值，且持续预设时间时，将当前时刻归零，确认不进行音频数据传输。
62.在实际应用中，针对消息队列处理线程，mcu03主要以阻塞方式接收消息队列传来的消息，接收到消息后，将pcm音频数据转化为声音分贝，根据声音分贝大小，确定是否进行音频数据传输。超出50分贝，记录当前时间t，声音分贝连续小于50分贝2s时，将t置0，不再进行数据发送。这样在没有用户说话的环境下，不用传输数据，自动过滤掉环境中的噪音。
63.在一可选的实施方式中，第一芯片02与主机01采用udp协议进行音频数据的交互。
64.本实施例中，第一芯片02与主机01主要采用udp协议进行数据交互。具体地，会议系统的音频处理单元在进行监听音频时，软件开启wm8978声卡的dac配置，单元通过udp协议收到主机01下发的音频数据，mcu03通过i2s接口把收到的数据传给wm8978后通过数字调音芯片控制监听音量，经模拟电路放大，传至监听喇叭，用于监听。
65.因此，通过本实施例提供的会议系统的音频处理单元，至少可以实现以下功能：
66.(1)adc采用多位反馈及较高采样率减少脉冲跳动和高频噪声，最高采样48khz的高质量音频数据，使用音频分贝筛选算法，过滤掉分贝较低的信号，进一步防止底噪干扰，确保更保真的音质；
67.(2)具有丰富的会议应用功能，支持发言及投票表决功能、会议签到功能满足日常会议应用所需；
68.(3)无压缩的网络音频传输，在以太互联网络采用udp协议与主机进行数据交互，拥有控制数据重发机制，防止少收数据的问题；支持单播与组播与主机通信；
69.(4)支持投票表决功能，支持数据在pc端后台实时更新显示，并且可选以文本、柱状图、饼状图方式显示结果；支持将表决结果投影放大显示；
70.(5)采用poe供电方式，可拓展多台交换机实现分布式效果；
71.(6)最多可进行6个单元同时发言；单元可设为主席代表单元、主席发言单元、代表单元、发言单元。主席单元拥有优先权控制权利及讲台模式，除此之外主席代表单元还拥有开启投票权利，投票支持表决、选举、评级模式；
72.(7)采用一块2.4寸oled高清屏幕实时显示单元状态信息及id号及单元类型等。
73.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分仅仅为一种逻辑功能划分，在实际应用中对其实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或页面组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。
74.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
75.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
76.上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本技术各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
77.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。