CN101345929A - 一种无线电台数字录音系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线电台数字录音系统，其主要包括：主控制器、语音编码模块、存储模块和语音调理电路及其他外设。主控制器对语音信号采集和存储进行控制，将语音数据编码后以音频文件的形式保存到SD卡，提供USB通信接口，可以连接到电脑进行语音播放；语音编码模块是一个由MP3集成芯片构成的MP3编码器，负责音频信号的采集和编码；存储模块使用SD卡存储语音或音频信号；语音调理电路实现对电台音频信号的识别。本发明使用嵌入式芯片控制录音，通过识别电台语音信号的有无，进行语音信号的编码和存储。根据本发明实现无线电台数字录音系统简单易用，压缩效果好，语音还原度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线电台数字录音设备，特别是涉及一种大容量长时间的语音存储设备，属于语音通信领域。使用该设备可以进行电台使用者语音的记录，为语音记录的查阅提供手段。
背景技术
语音电台(对讲机)是小区安全、大楼安保、警力调度等短距离通信的重要工具之一。在使用过程中，语音电台往往需要进行语音备份，也就是说，需要将语音通信的具体时间和语音通信的内容进行备份，以备查阅；本系统提供的语音电台录音功能能够完成该语音备份功能。
目前市场上常用的录音系统是电话录音，包括固定电话录音装置、手机的录音装置等。这些录音方式通常采用电脑声卡进行录音，具体地，就是在使用录音设备时，将电话的语音信号与电脑声卡的音频输入相连；这样一来，电话语音信号就可以通过电脑声卡转换成电脑语音文件，存放到电脑磁盘上，进而可以使用电脑播放存储的语音文件。这种方法简单易用，但是由于需要使用电脑进行录音和播放控制，不能进行集中式管理，同时需要为每台电话准备录音电脑，所以其应用范围较为狭窄。
录音系统的其他应用方式还有实用语音卡的方式，但是实用语音卡的方式需要专门的工控机进行安装，开发成本高、难度大，因此不适合企业以及个人的市场。
本发明使用嵌入式芯片控制录音，并且使用MP3编码芯片进行编码，简单易用；而且文件存储的格式为通用的WAV格式，压缩效果好，语音还原度高。
发明内容
为了克服现有技术结构上的不足，本发明提供一种无线电台数字录音系统，通过识别电台语音信号的有无，进行语音信号的编码和存储，从而实现电台语音通信内容的记录。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种无线电台数字录音系统，其包括：
主控制器，是一个ARM处理器，其负责控制语音信号的采集和存储，将语音信号编码后以音频文件的形式保存到SD(Secure Digital)卡，并通过USB接口将音频文件传输到PC机，供PC机进行语音播放；语音编码模块，是一个MP3编码器，其主要负责对音频信号进行采集和编码；存储模块，其使用SD卡进行音频信号的存储；以及，语音调理电路及其他外设，该语音调理电路实现对电台语音信号的识别；其他外设包括EEPROM、时钟芯片RTC(Real TimeClock)、各种接口和电源模块。
其中，无线电台将音频信号传送到语音调理电路，由语音调理电路进行语音识别，一旦检测到语音信号，就向ARM处理器发出语音触发信号，同时将调理后的语音信号送到MP3编码器进行编码处理；ARM处理器接收到语音触发信号后，控制MP3处理器对语音信号进行采集和编码；读取与之相连的EEPROM和RTC芯片的信息，然后将编码数据保存到SD卡；该ARM处理器控制USB接口，与相连接的PC机进行语音文件的传输。
所述ARM处理器采用ARM嵌入式控制芯片，该ARM嵌入式控制芯片上具备SPI(Serial Peripheral Interface)、IIC、USB、UART(Universial AsynchronousReciver Transmitter)接口，这些接口负责将ARM处理器与MP3编码器、SD卡和时钟芯片RTC相连接；此外，该ARM嵌入式控制芯片还具有GPIO(GeneralPurpose Input/Output)接口，该接口用于连接LED指示灯。
所述MP3编码器由MP3集成芯片构成，从而降低程序的代码量，提高程序的稳定性。
所述时钟芯片RTC是一个实时时钟芯片，该时钟芯片RTC负责提供准确的时间信息，以支持录音记录的查询；所述USB接口用于所述ARM处理器与所述PC机之间进行通信。
所述无线电台数字录音系统支持FAT16/FAT32等文件系统，所使用的文件存储格式为WAV，WAV格式为PC机上传统的文件格式，且采用PCM编码方法编码；支持大容量SD存储卡，1G容量SD卡的存储长达90个小时的语音数据。
此外，所述无线电台数字录音系统支持USB MASS STORAGE协议，将SD卡虚拟为USB接口的移动存储设备，通过PC机对SD卡中记录的语音文件进行操作；并将所述SD上录制的语音文件通过USB接口传送到PC，在PC上播放。
本发明的有益效果：本发明的电台录音系统具有大容量的SD卡，可以提供长时间的数据存储；嵌入式的控制芯片能够提供USB接口和文件系统，将语音数据存储为通用的WAV文件；带有时间的RTC芯片提供准确的时间戳，为录音的时间和内容提供依据。
附图说明
图1为根据本发明的无线电台数字录音系统的原理框图；
图2为根据本发明的无线电台数字录音系统的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例1：一种无线电台数字录音系统，如图1所示，语音调理电路对电台送来的音频信号进行语音信号的识别，一旦检测到语音信号存在，向ARM处理器发出触发信号，同时将语音信号调理后送到MP3芯片；ARM处理器收到语音触发信号后，控制MP3芯片进行语音采集和编码，读取RTC芯片提供的时间信息，然后将编码数据保存至SD卡。当系统通过USB口连接到电脑时，便中断所有录音操作，进行USB通信，系统被PC识别为一个USB移动存储设备，可以方便的将语音文件复制到PC，进行播放。
实施例2：在本实施例中，ARM嵌入式芯片采用ATMEL的AT91SAM7X256，它具备SPI、IIC、USB、UART等多种接口，可以方便地与MP3集成芯片、SD卡、时钟芯片等外设连接，该芯片还具有GPIO，连接LED指示灯。MP3芯片采用VS1003，该芯片是由芬兰VLSI公司出品的一款单芯片的MP3/WMA/MIDI音频解码和ADPCM编码芯片，其拥有一个高性能低功耗的DSP处理器核，采用串行的数据和控制接口(SPI)。实时时钟芯片采用NXP公司的PCF8563，具备IIC接口；EEPROM芯片采用ATMEL的AT24C02，具备IIC接口。
实施例3：如图2所示的本系统工作流程，结合图2进行实施例描述。初始化LED、定时器、串口、SPI和IIC总线接口，读取EEPROM和实时时钟，如果时钟没有运行，就初始化实时时钟；初始化SD卡和USB接口；判断是否有语音信号，如果有语音信号的话，申请磁盘空间，创建新文件；控制MP3芯片，进行语音编码，将编码数据放入缓冲区；如果缓冲区满，将数据保存至SD卡，更新文件根目录以及FAT；判断语音信号是否结束，如果语音信号结束，保存文件；完成文件保存后，判断根目录是否还有空余，如果有，那么下次还可写文件，如果没有空余，将最早的语音文件删除，以便给将来的语音存储预留存储空间。
该无线电台数字录音系统支持USB MASS STORAGE协议，将该系统插入PC的USB接口，系统停止语音录制，同时启动USB移动存储程序，将SD卡虚拟为USB接口的移动存储设备，可以接收PC发送的文件读写命令，对SD卡上的语音文件进行复制和删除等操作；此外，所述SD卡上录制的语音文件通过USB接口传送到PC机，由PC机进行播放。
Claims (6)
1.一种无线电台数字录音系统，其特征在于，包括：
主控制器，是一个ARM处理器，其控制语音信号采集和存储，将编码后语音数据以音频文件的形式保存到SD卡，并通过USB接口将音频文件传输到PC机，供PC机进行语音播放；
语音编码模块，是一个由MP3编码器，其主要负责音频信号进行采集和编码；
存储模块，其使用SD卡进行音频信号的存储；
以及，语音调理电路及其他外设，所述语音调理电路对电台语音信号进行识别；所述其他设备包括EEPROM、时钟芯片RTC、各种接口和电源模块，用于辅助ARM处理器完成其控制功能；
其中，无线电台将音频信号传送到语音调理电路，由语音调理电路进行语音识别，一旦检测到语音信号，向ARM处理器发出语音触发信号，同时将调理后的语音信号送到MP3编码器进行编码处理；ARM处理器接收到语音触发信号后，控制所述MP3编码器对语音信号进行采集和编码；读取与之相连的EEPROM和时钟芯片RTC的信息，然后将编码数据保存到SD卡；该ARM处理器控制USB接口，与相连接的PC机进行语音文件的传输。
2.根据权利要求1所述的无线电台数字录音系统，其特征在于，所述ARM处理器采用ARM嵌入式控制芯片；所述各种接口是指该ARM嵌入式芯片所具备的SPI、IIC、USB、UART多种接口，这些接口负责将ARM处理器与MP3编码器、SD卡和时钟芯片RTC相连接；此外，该ARM嵌入式控制芯片还具有GPIO接口，该接口用于连接LED指示灯。
3.根据权利要求1所述的无线电台数字录音系统，其特征在于，所述MP3编码器由MP3集成芯片构成。
4.根据权利要求1所述的无线电台数字录音系统，其特征在于，所述时钟芯片RTC是一个实时时钟芯片，负责提供准确的时间信息，以支持录音记录的查询。
5.根据权利要求1所述的无线电台数字录音系统，其特征在于，所述无线电台数字录音系统支持FAT16和FAT32文件系统，所使用的文件存储格式为WAV，采用PCM编码方法；所述无线电台数字录音系统支持大容量SD存储卡，1G容量SD卡的存储长达90个小时的语音数据。
6.根据权利要求1所述的无线电台数字录音系统，其特征在于，所述无线电台数字录音系统支持USB MASS STORAGE协议，将SD卡虚拟为USB接口的移动存储设备，并将所述SD卡上录制的语音文件通过USB接口传送到PC机，由PC机进行播放。
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2008
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