CN101426048B - 基于adpcm语音压缩编码算法的大楼型无线留言门铃 - Google Patents

基于adpcm语音压缩编码算法的大楼型无线留言门铃 Download PDF

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Abstract

本发明是一种基于ADPCM语音压缩编码算法的的大楼型无线留言门铃。它包括一个主控制器和一组用户终端，采用无线点对多点的握手协议，组成一个无线语音信号传输的网络。可用于住宅小区、办公大楼等的门禁系统。用户终端平时处于休眠低功耗状态，当呼叫方通过主控制器发出呼叫信号时，响应的用户终端被唤醒，指示灯闪亮，音乐铃声响起，应答方若按下接听键即可与主控制器建立连接进行对话；若无人应答，呼叫方可选择是否留言。

Description

基于ADPCM语音压缩编码算法的大楼型无线留言门铃
技术领域
本发明涉及信息传输和无线通信领域，具体是一种基于ADPCM语音压缩编码算法的的大楼型无线留言门铃。
背景技术
现有的大楼型门铃基本上都是有线传输系统，而且不能存储留言。
ADPCM语音压缩编码算法是一种自适应差分脉冲编码调制算法。该算法利用了语音信号采样点间的相关性，并针对语音信号的非平稳特点，使用了自适应预测和自适应量化，具有高效率高质量的特点。
大楼型无线留言门铃是一种针对点对多点的无线语音信号传输系统，采用无线握手通信协议，并可供选择是否存储留言。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术的不足，提供一种基于ADPCM语音压缩编码算法的大楼型无线留言门铃，可用于住宅小区、办公大楼等的门禁系统。
为达到上述目的，本发明的构思是：采用433MHz频段的无线通信模块、无线点对多点握手通信协议和具有ADPCM编解码的语音信号处理与存储模块，组成无线语音收发与存储装置。该装置由一个主控制器和一组用户终端组成。用户终端平时处于休眠低功耗状态，当呼叫方通过主控制器发出呼叫信号时，相应的用户终端被唤醒，指示灯闪亮，音乐铃声响起，应答方若按下接听键即可与主控制器建立连接进行对话；若无人应答，呼叫方可选择是否留言。留言完毕后，相应用户终端上会有指示灯提示。技术措施如下：
1、在硬件电路结构上，语音收发电路采用无线模式，与传统的有线门铃相比，安装便捷，并且其功耗是采用分层控制，目的是最大限度地降低功耗。
2、主控制器与用户终端均有一个独立于微处理器以外的定时器可以直接控制无线收发电路的休眠与工作时间，这种结构与使用传统的微处理器内部定时器控制相比功耗低而且控制反应速度快。
3、主控制器与用户终端均有一个独立于微处理器以外的ADPCM语音编解码电路，这种设计与使用传统的AD转换器方式相比，语音信号处理的效率更高，质量更好。
4、主控制器与用户终端均有一个微处理器内含语音信号的无线收发与存储协议，控制整个硬件电路正常工作。
5、用户终端有一个高速大容量存储器，可供存储一段较长的语音信息。
根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：
一种基于ADPCM语音压缩编码算法的大楼型无线留言门铃，包括一个主控制器和一组用户终端，其特征在于所述主控制器和用户终端通过无线的方式进行语音信号的交换与传输，采用无线点对多点握手协议，组成无线语音信号传输网络；用户终端带有存储功能，语音信号的编解码高效率高质量。
上述的主控制器的结构是：一个无线收发单元通过一个I/O口连接一个微处理器，所述微处理器连接一个定时器和一个语音编解码单元，所述语音编解码单元连接一个内置话筒和一个内置扬声器，一个电源为各组成单元提供工作电源；由微处理器控制无线收发单元工作模式，当内置话筒有语音信号输入后，信号通过I/O口传送给语音编解码单元，语音编解码单元对信号作一系列的处理后，将已编码的信号传送给无线收发单元，并将其从天线发送出去；当无线收发单元接收到语音信号后，信号通过I/O口传送给语音编解码单元，语音编解码单元对信号作一系列的处理后，将已解码的信号通过内置扬声器放出。
上述的主控制器采用分层控制，为小型低功耗的基于ADPCM语音压缩编码算法的无线语音收发装置。
上述的用户终端的结构是：一个无线收发单元通过一个I/O口连接一个微处理器，所述微处理器连接一个语音编解码单元、一个高速大容量存储器和一个定时器，所述语音编解码单元连接一个内置话筒和一个内置扬声器，一个电源为各组成单元提供工作电源；无线收发模块由微处理器控制其工作模式，当用户终端的无线收发模块接收到语音信号后，将数据通过I/O口传送给语音编解码单元，语音编解码单元对信号作一系列的处理后，将已解码的信号通过内置扬声器放出；当内置话筒有语音信号输入后，信号通过I/O口传送给语音编解码单元，语音编解码单元对信号作一系列的处理后，将已编码的信号传送给无线收发单元，并将其从天线发送出去。
上述的无线收发单元、微处理器和高速大容量存储器组成了一个可储存语音信号的系统。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：本发明采用无线构成语音信号传输网络，采用点对多点握手协议，使得安装工作大大简化，在功耗上采用分层控制，从根本上延长了电池的寿命；语音信号编解码采用ADPCM算法，具有高效率高质量的优点；用户终端内置高速大容量存储器，可供存储一段较长的语音信息，这样用户不在时来访者便可留下口讯，非常方便实用。
附图说明
图1为无线语音收发与存储系统的结构示意图。
图2为主控制器的结构示意图。
图3为用户终端的结构示意图。
图4为主控制器的外形示意图。
图5为用户终端的外形示意图。
具体实施方式
本发明的一个优选实施例子结合附图详述如下：
如图1所示，本基于ADPCM语音压缩编码算法的大楼型无线留言门铃包括一个主控制器1和一组用户终端2，所述主控制器1和用户终端2通过无线的方式进行语音信号的交换与传输，采用无线点对多点握手协议，组成无线语音信号传输网络；用户终端2带有存储功能，语音信号的编解码高效率高质量。大楼内的所有用户终端2以安装于门禁系统上的主控制器1为中心，通过无线方式构成整个系统。主控制器1和用户终端2平时处于低功耗状态，各由一个独立于微处理器以外的定时器控制其休眠与工作的时间。
如图2所示，上述的主控制器1的结构是：一个无线收发单元101通过一个I/O口104连接一个微处理器102，所述微处理器102连接一个定时器107和一个语音编解码单元103，所述语音编解码单元103连接一个内置话筒105和一个内置扬声器106，一个电源108为各组成单元提供工作电源；由微处理器102控制无线收发单元101工作模式，当内置话筒105有语音信号输入后，信号通过I/O口104传送给语音编解码单元103，语音编解码单元103对信号作一系列的处理后，将已编码的信号传送给无线收发单元101，并将其从天线发送出去；当无线收发单元101接收到语音信号后，信号通过I/O口104传送给语音编解码单元103，语音编解码单元103对信号作一系列的处理后，将已解码的信号通过内置扬声器106放出。
如图3所示，上述的用户终端2的结构是：一个无线收发单元201通过一个I/O口204连接一个微处理器202，所述微处理器202连接一个语音编解码单元203、一个高速大容量存储器207和一个定时器208，所述语音编解码单元203连接一个内置话筒205和一个内置扬声器206，一个电源209为各组成单元提供工作电源；无线收发模块201由微处理器202控制其工作模式，当用户终端2的无线收发模块201接收到语音信号后，将数据通过I/O口204传送给语音编解码单元203，语音编解码单元203对信号作一系列的处理后，将已解码的信号通过内置扬声器206放出；当内置话筒205有语音信号输入后，信号通过I/O口204传送给语音编解码单元203，语音编解码单元203对信号作一系列的处理后，将已编码的信号传送给无线收发单元201，并将其从天线发送出去。
如图4、图5所示，呼叫方通过数字功能按键面板301输入希望访问的用户号，用户号会显示在LED显示屏302上，主控制器1发出呼叫信号，此时LED显示屏302上会显示出呼叫等待倒计时，相应的用户终端2被唤醒，红色LED指示灯405闪亮，音乐铃声响起，应答方若按下接听键401即可与主控制器1建立连接并进行通话。
若倒计时完毕仍无人接听，呼叫方可选择是否留言，通过按下数字功能面板301上的录音键可以留下口信，留言完毕，相应的用户终端2上的绿色LED指示灯406闪亮，提示有留言，按下放音按键402即可播放留言，留言放出后，绿色LED指示灯406熄灭，按下停止按键403可停止用户终端当前正在进行的任何动作。
用户可通过按下清除按键404来清除存储器中已存储的留言。
本系统采用的无线发送功率小于10毫瓦，有多个功率级可供选择，符合环保标准，对人体不会有任何不良影响。而传输信号采用直序列扩频技术，具有一定的抗干扰性，可以保证通信质量。

Claims (3)

1.一种基于ADPCM语音压缩编码算法的大楼型无线留言门铃，包括一个主控制器(1)和一组用户终端(2)，其特征在于所述主控制器(1)和用户终端(2)通过无线的方式进行语音信号的交换与传输，采用无线点对多点握手协议，组成无线语音信号传输网络；用户终端(2)带有存储功能，语音信号的编解码高效率高质量；
所述的主控制器(1)的结构是：一个无线收发单元(101)通过一个I/O口(104)连接一个微处理器(102)，所述微处理器(102)连接一个定时器(107)和一个语音编解码单元(103)，所述语音编解码单元(103)连接一个内置话筒(105)和一个内置扬声器(106)，一个电源(108)为各组成单元提供工作电源；由微处理器(102)控制无线收发单元(101)工作模式，当内置话筒(105)有语音信号输入后，信号传送给语音编解码单元(103)，语音编解码单元(103)对信号作一系列的处理后，将已编码的信号传送给无线收发单元(101)，并将其从天线发送出去；当无线收发单元(101)接收到语音信号后，信号通过I/O口(104)传送给语音编解码单元(103)，语音编解码单元(103)对信号作一系列的处理后，将已解码的信号通过内置扬声器(106)放出；
所述的用户终端(2)的结构是：一个无线收发单元(201)通过一个I/O口(204)连接一个微处理器(202)，所述微处理器(202)连接一个语音编解码单元(203)、一个高速大容量存储器(207)和一个定时器(208)，所述语音编解码单元(203)连接一个内置话筒(205)和一个内置扬声器(206)，一个电源(209)为各组成单元提供工作电源；无线收发模块(201)由微处理器(202)控制其工作模式，当用户终端(2)的无线收发模块(201)接收到语音信号后，将数据通过I/O口(204)传送给语音编解码单元(203)，语音编解码单元(203)对信号作一系列的处理后，将已解码的信号通过内置扬声器(206)放出；当内置话筒(205)有语音信号输入后，信号传送给语音编解码单元(203)，语音编解码单元(203)对信号作一系列的处理后，将已编码的信号传送给无线收发单元(201)，并将其从天线发送出去。
2.根据权利要求1所述的基于ADPCM语音压缩编码算法的大楼型无线留言门铃，其特征在于所述的主控制器(1)采用分层控制，为小型低功耗的基于ADPCM语音压缩编码算法的无线语音收发装置。
3.根据权利要求1所述的基于ADPCM语音压缩编码算法的的大楼型无线留言门铃，其特征在于所述用户终端的无线收发单元(201)、微处理器(202)和高速大容量存储器(207)组成了一个可储存语音信号的系统。
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