CN102355523A - 电子信号处理装置、设备及系统及其信息处理的方法 - Google Patents

Abstract

一种电子信号处理设备，包括：音频信号接收单元，用于接收来自外部的音频信号；第一音频信号处理单元，用于将所述音频信号转换为数字信号；业务处理单元，用于基于所述数字信号实现业务处理；以及基于业务处理情况生成待向外发送的数字信号；第二音频信号处理单元，用于将所述待向外发送的数字信号转换为音频信号；音频信号发送单元，用于发送所述第二音频处理单元生成的音频信号。通过利用音频接口进行通讯，实现对外部设备的操作与控制，可以有效扩展手机或个人电脑等电子信号处理设备的外部设备的数量和用途，从而大大扩展电子信号处理设备的应用范围。

Description

电子信号处理装置、设备及系统及其信息处理的方法

技术领域

本发明涉及通讯技术，尤其是通过音频接口进行电子信号通讯的装置、设备和系统及其信息处理的方法。

背景技术

随着移动通信及其应用的发展，手机和个人电脑都成为了大众化的设备，这些设备都带有外部接口，例如，USB接口，串口，以及音频接口等。在这些接口中，USB接口和串口都被用来进行数据通信，由此可以与各种外部设备进行连接，进行数据通信。这些接口应用都非常广泛，也非常成熟，但是，对于手机来说，其USB接口大都为从属一端，其USB接口目前主要用于将手机连接到其他具备USB主端设备上，手机并不具备连接其他从属设备的能力，从而限制了手机作为主控端设备的应用，浪费了手机越来越强的信息处理和通信能力。

在手机和电脑的所有外部接口中，音频接口已经成为了基本的标准配置，不但具有标准化的物理接口，基本上也具备了开放的、甚至是标准化的软件开发接口，非常适合于第三方进行应用开发。随着技术的发展，手机的功能越来越强大，通信能力越来越强，其操作系统的也越来越标准化和具有开放性，在手机上实现第三方的应用软件开发越来越方便，因此，利用手机的音频接口进行通信，实现对外部设备的操作与控制，可以有效扩展手机的外部设备数量及用途，从而大大扩展手机的应用范围，同时，同样的设备和思路也适用于个人电脑。

手机具有随身携带的特点，手机的音频接口连接简单，可靠性高，因此，基于手机音频接口开发的外部设备及应用必然给用户的生活带来极大的便利，其应用也必然是非常广泛。例如，我们可以利用此思路开发生理监护仪，实时检测用户的生理指标，并上传到后台服务系统中。针对目前移动支付应用，可以开发基于音频通信的刷卡终端和卡片外设，等等。

在音频接口上实现数字通信首先要保证的是手机和电脑不需要在硬件上做改变，所有的通信功能都只能通过软件来实现。需要解决的主要问题包括：发送数据的一方首先将数字信号编码成为音频格式(例如wave文件格式)的信号，在音频接口上进行播放，而在接收数据的一端对信号进行处理，还原成数字信号。在手机或电脑一端，这种发送时的编码和接收时的信号处理工作是利用软件来完成的。在外挂设备一端，则可以通过软件或者硬件完成，包括可以直接将发送端发出的音频信号的方波作为数字信号输入到接收端的输入输出端口中。此外，还可以在手机和电脑一端通过音频接口和软件控制，实现对外挂设备的供电。

本发明提出一种利用手机或者电脑的音频接口进行通信的方法，利用这种方法，可以实现在不改动手机或电脑硬件的前提下，实现在手机或电脑音频接口上外挂各种设备，同时，在手机或者电脑上实现一个应用驱动层，手机或者电脑上的软件可以通过此应用驱动层所提供的录音与声音播放功能与接口，实现与这些外挂设备的通信，包括对外挂设备进行供电。同时，利用手机或者电脑的网络通信功能，可以进一步将这些外挂设备与后台服务系统进行连接，实现更广泛的应用。

发明内容

本发明解决的问题是，提供一种通过音频接口进行通讯的电子信号处理设备，以实现对电子信号外部设备的数量及用途的扩展。

为解决上述问题，本发明提供一种电子信号处理设备，包括：

音频信号接收单元，用于接收来自外部的音频信号；

第一音频信号处理单元，用于将所述音频信号转换为数字信号；

业务处理单元，用于基于所述数字信号实现业务处理；以及基于业务处理情况生成待向外发送的数字信号；

第二音频信号处理单元，用于将所述待向外发送的数字信号转换为音频信号；

音频信号发送单元，用于发送所述第二音频处理单元生成的音频信号。

可选的，所述音频信号接收单元、第一音频信号处理单元、第二音频信号处理单元、音频信号发送单元集成于应用驱动单元。

可选的，还包括应用接口单元，用于实现所述业务处理单元和所述应用驱动单元之间的交互。

可选的，还包括错误处理单元，用于校验所述第一音频信号处理单元解码后的数字信号，并处理错误信号。

可选的，还包括：第一音频接口，用于向外部发送、接收来自外部的音频信号；音频驱动单元，用于配合所述应用驱动单元，以实现对所述第一音频接口的驱动。

可选的，还包括：音频控制决策单元，用于获得特定音量值；音频控制单元，根据所述音频控制决策单元获得的特定音量值，控制所述信号接收单元接收信号的音量和所述信号发送单元发送信号的音量。

可选的，还包括：电源信号处理单元，用于生成适于充电的音频信号；电源信号发送单元，用于发送所述电源信号处理单元生成的音频信号。

为解决上述问题，本发明还提供一种电子信号处理设备的信息处理的方法，包括：

接收来自外部的音频信号；

将所述音频信号转换为数字信号，基于所述数字信号实现业务处理；

基于业务处理生成待向外发送的数字信号；

将所述数字信号转换为音频信号，发送所述音频信号。

可选的，还包括校验所述音频信号转换成的数字信号，所述实现业务处理是基于校验后的数字信号进行的。

可选的，获得特定音量值；根据所述特定音量值调节所述接收、发送音频信号的音量。

可选的，还包括生成并输出适于充电的音频信号。

为解决上述问题，本发明还提供一种电子信号处理装置，包括：

音频信号接收单元，用于接收来自外部的音频信号；

第一音频信号处理单元，用于将所述音频信号转换为数字信号；

应用接口单元，用于传输所述转换后的数字信号以实现业务处理；以及传输基于业务处理情况生成的待向外发送的数字信号；

第二音频信号处理单元，用于将所述待向外发送的数字信号转换为音频信号；

音频信号发送单元，用于发送所述第二音频处理单元生成的音频信号。

可选的，所述音频信号接收单元、第一音频信号处理单元、第二音频信号处理单元、音频信号发送单元集成于应用驱动单元。

可选的，还包括错误处理单元，用于校验所述第一音频信号处理单元解码后的数字信号，并处理错误信号。

可选的，还包括：第一音频接口，用于向外部发送、接收来自外部的音频信号；音频驱动单元，用于配合所述应用驱动单元，以实现对所述第一音频接口的驱动。

可选的，还包括：音频控制决策单元，用于获得特定音量值；音频控制单元，根据所述音频控制决策单元获得的特定音量值，控制所述信号接收单元接收信号的音量和所述信号发送单元发送信号的音量。

可选的，还包括：电源信号处理单元，用于生成适于充电的音频信号；电源信号发送单元，用于发送所述电源信号处理单元生成的音频信号。

为解决上述问题，本发明还提供一种电子信号处理装置的信号处理的方法，包括：

接收来自外部的音频信号；

将所述音频信号转换为数字信号；

传输所述数字信号以实现业务处理；

传输基于业务处理情况生成的待向外发送的数字信号；

将所述数字信号转换为音频信号；

发送所述音频信号。

可选的，还包括校验所述音频信号转换成的数字信号，所述实现业务处理是基于校验后的数字信号进行的。

可选的，还包括获得特定音量值；根据所述特定音量值调节所述接收、发送音频信号的音量。

可选的，还包括生成并输出适于充电的音频信号。

为解决上述问题，本发明还提供一种电子信号处理系统，包括：电子信号处理设备和外挂设备，其特征在于：所述电子信号处理设备包括：

第一音频接口，用于向所述外挂设备发送音频信号、接收来自所述外挂设备的音频信号；

音频信号接收单元，用于接收来自所述第一音频接口的音频信号；

第一音频信号处理单元，用于将所述音频信号转换为数字信号；

业务处理单元，用于基于所述数字信号实现业务处理；以及基于业务处理情况生成待向所述外挂设备发送的数字信号；

第二音频信号处理单元，用于将所述待向所述外挂设备发送的数字信号转换为音频信号；

音频信号发送单元，用于发送所述第二音频处理单元生成的音频信号。

可选的，所述音频信号接收单元、第一音频信号处理单元、第二音频信号处理单元、音频信号发送单元集成于应用驱动单元。

可选的，所述电子信号处理设备，还包括：应用接口单元，用于实现所述业务处理单元和所述应用驱动单元之间的交互。

可选的，所述电子信号处理设备，还包括错误处理单元，用于校验所述第一音频信号处理单元解码后的数字信号，并处理错误信号。

可选的，所述电子信号处理设备，还包括音频驱动单元，用于配合所述应用驱动单元，以实现对所述电子信号处理设备的硬件的驱动。

可选的，所述电子信号处理设备，还包括：音频控制决策单元，用于获得特定音量值；音频控制单元，根据所述音频控制决策单元获得的特定音量值，控制所述信号接收单元接收信号的音量和所述信号发送单元发送信号的音量。

可选的，所述电子信号处理设备，还包括：电源信号处理单元，用于产生适于充电的音频信号。电源信号发送单元，输出将所述音频信号。

可选的，所述外挂设备还包括外挂设备电源信号接收单元，接收适于充电的音频信号；外挂设备电源信号处理单元，将所述音频信号转换成直流电。

与现有技术相比，本发明的技术方案通过利用音频接口进行通讯，实现对外部设备的操作与控制，可以有效扩展手机或个人电脑等电子信号处理设备的外部设备的数量和用途，从而大大扩展电子信号处理设备的应用范围。

附图说明

图1A是本发明的电子信号处理系统实施方式一的功能结构图；

图1B是本发明的电子信号处理系统实施方式二的功能结构图；

图2A是本发明实施例的电子信号处理系统连接方式一示意图；

图2B是本发明实施例的电子信号处理系统连接方式二示意图；

图3A是本发明应用驱动单元实施方式一的功能结构图；

图3B是本发明应用驱动单元实施方式二的功能结构图；

图4是本发明实施例的F2F编码的示意图；

图5A是本发明实施例的音频信号编码改进方式一；

图5B是本发明实施例的音频信号编码改进方式二；

图6是本发明实施例的外挂设备应用驱动单元的功能结构图；

图7是本发明实施例的比较器方法的示意图；

图8是本发明的实施例的电子信号处理设备的信号处理方式一的流程图；

图9是本发明的实施例的电子信号处理设备的信号处理方式二的流程图；

图10是本发明的电子信号处理装置的信号处理方式一的流程图；

图11是本发明的电子信号处理装置的信号处理方式二的流程图；

图12是本发明的电子信号处理装置的电源信号处理方式的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的音频通信设备、系统及其通信方法的具体实施方式做详细的说明。

图1A是本发明的电子信号处理系统实施方式一的功能结构图。

本实施方式的电子信号处理系统分为电子信号处理设备1和外挂设备2。所述电子信号处理设备1可以是手机、计算机终端等具有类似功能的产品。

所述电子信号处理设备1，包括硬件层11、操作系统层12和应用软件层13。

所述硬件层11，包括第一音频接口111，用于向所述外挂设备发送音频信号、接收来自所述外挂设备的音频信号。

大部分手机的音频接口将输入和输出合并在一个插孔中，而电脑通常将输入和输出音频分为两个插孔，无论是一个插孔，还是两个插孔，或者其他的接口形式，其本质是一样的，所不同的是硬件的接插形式，在本实施方式中，我们将其抽象为第一音频接口111。

所述操作系统层12，包括音频驱动单元121。所述音频驱动单元121用于实现对所述第一音频接口111的驱动，提供了录音、播放、音量控制等接口功能。

所述应用软件层13，包括业务处理单元133和应用驱动单元131。

所述应用驱动单元131，用于将接收到音频信号转换为数字信号，及将待发送的数字信号转换成音频信号。

所述业务处理单元133，基于所述转换后的数字信号实现业务处理，以及基于业务处理情况生成待向外发送的数字信号。

当所述第一音频接口111在所述音频驱动121的驱动下接收到音频信号后，所述应用驱动单元131将所述音频信号转换成音频信号，所述业务处理单元133用以实现业务处理。

所述业务处理单元133基于业务处理情况生成待向外发送的数字信号，所述应用驱动单元131，将所述音频信号转换为数字信号后，在所述音频驱动121的驱动下通过所述第一音频接口111发送所述音频信号。

图1B是本发明的电子信号处理系统实施方式二的功能结构图。

所述应用软件层13，还包括，应用接口单元132。

所述应用接口单元132，用于实现向所述业务处理单元133传输所述应用驱动单元131转换后的数字信号，以及向所述应用驱动单元131传输所述业务处理单元133基于业务处理情况生成的待向外发送的数字信号。

当所述第一音频接口111在所述音频驱动单元121的驱动下接收到音频信号后，所述应用驱动单元131将所述音频信号转换成音频信号，所述应用接口单元132将所述数字信号传输至所述业务处理单元133用以实现业务处理；

所述业务处理单元133基于业务处理情况生成待向外发送的数字信号，通过应用接口单元132将所述数字信号传输至所述应用驱动单元131，将所述音频信号转换为数字信号后，在所述音频驱动单元121的驱动下通过所述第一音频接口111发送所述音频信号。

所述外挂设备2包括第二音频接口21，外挂设备应用驱动单元22，外挂设备业务处理单元23。

所述第二音频接口21，用于接收来自所述电子信号处理设备1的音频信号，以及向所述电子信号处理设备1发送音频信号。

所述外挂设备应用驱动单元22，用于将所述第二音频接口21接收到的音频信号转换为数字信号，以及将基于所述外挂设备业务处理单元23的业务处理情况生成的数字信号转换为音频信号。可以采用软件或者硬件方式实现，也可以是软硬件综合方式。

所述外挂设备业务处理单元23，用于基于所述外挂设备应用驱动单元22转换后的数字信号实现业务处理，用于实现外挂设备功能，以及根据业务处理情况生成待向外发送的数字信号。

外挂设备2，通过所述第二音频接口21接收来自所述电子信号处理设备的音频信号，所述外挂设备应用驱动单元22将所述音频信号转换为数字信号，所述外挂设备业务处理单元23以实现外挂设备业务。

所述外挂设备业务处理单元23基于外挂设备业务处理情况生成待发送的数字信号，所述外挂设备应用驱动单元22将所述数字信号转换为音频信号后，通过所述第二音频接口21向所述电子信号处理装置发送所述音频信号。

图2A和图2B是音频通信系统的接口连接示意图。

所述第一音频接口111包括第一音频输入端111B和第一音频输出端111A，所述第一音频输出端包括第一0声道111A1和第一1声道111A2；

所述第二音频接口21包括第二音频输出端21A和第二音频输入端21B，所述音频输出端包括第二0声道21A1和第二1声道21A2。

所述接口连接关系如图2A或者图2B所示。

如图2A所示，所述第一0声道111A1和所述第二0声道21A1连接，用作充电信号传输；所述第一1声道111A2与所述第二音频输入端21B连接，用作音频信号传输；所述第二1声道21A2与所述第一音频输入端111B连接，用作音频信号传输。

如图2B所示，所述第一1声道111A2和所述第二1声道21A2连接用作充电信号传输；所述第一0声道111A1与所述第二音频输入端21B连接，用作音频信号传输；所述第二0声道与所述第一音频输入端111B连接，用作音频信号传输。

图3A是本发明的应用驱动实施方式一的功能结构图。

所述应用驱动单元131，包括：音频信号接收单元31、第一音频信号接收单元32；第二音频信号处理单元34、音频信号发送单元35。

所述音频信号接收单元31，用于从所述第一音频接口111接收来自所述外部设备2的音频信号。

所述第一音频信号处理单元32，用于所述音频信号接收单元31接收到的音频信号转换为数字信号。

所述第二音频信号处理单元34，用于将所述业务处理单元133生成的待发送的数字信号转换为音频信号。

所述音频信号发送单元35，用于将所述第二音频信号处理单元34转换后的音频信号通过所述第一音频接口111向所述外挂设备2发送。

所述电子信号处理装置1接收来所述自外挂设备2的音频信号时，所述第一音频接口111在所述音频驱动单元121的配合下接收到来自外挂设备2的音频信号，所述音频信号接收单元31接收所述音频信号，所述第一音频信号处理单元32将所述音频信号转换为数字信号，所述应用处理单元133基于所述数字信号以实现业务处理。

所述电子信号处理装置1向所述外挂设备2发送音频信号时，所述应用处理单元133基于业务处理情况生成待发送的数字信号，所述第二音频信号处理单元34将所述数字信号转换成音频信号，所述音频信号发送单元35将所述音频信号通过所述第一音频接口111向所述外挂设备2发送。

图3B是本发明的应用驱动实施方式二的功能结构图。

所述电子信号处理装置1接收来所述自外挂设备2的音频信号时，通过所述应用接口单元132将所述第一音频信号处理单元32转换后的数字信号传输至所述应用处理单元133。

所述电子信号处理装置1向所述外挂设备2发送音频信号时，通过所述应用接口单元132将所述应用处理单元133基于业务处理情况生成待发送的数字信号传输至所述第二音频信号处理单元34。

音频信号可以采用各种通用的音频格式，例如微软公司定义的WAVE文件格式。针对不同的声道数量、表示每个采样点的数值所采用的比特数量的不同，WAVE文件格式的音频数据有四种不同的表示，分别是单声道、8比特表示一次采样数据；双声道、8比特表示一次采样数据；单声道、16比特表示一次采样数据；双声道、16比特表示一次采样数据。当采用8比特表示一次采样数据时，其数据的表示范围为0～+255，当采用16比特表示一次采样数据时，其数据的采样范围为-32768～+32767。

所述第二音频信号处理单元34用于将来自所述业务处理单元133生成的数字信号根据一定的编码规则转换成音频信号，这个过程称为编码。

编码规则多种多样，只需要在通信的双方进行约定即可。例如，通常的编码可以采用改进调频制编码方式F2F。

图4是本发明所使用的F2F编码的示意图。所述F2F编码，比特0和比特1用相同的位宽表示，但比特0在规定的位宽内，没有电平的变化，而比特1则有一次电平变化。

为了描述方便，在后面的内容中，我们以F2F编码为例，但本发明并不限于采用F2F编码。

图5A是本发明的编码改进方式。在实际的编码过程中，为了提高音频信号接收方将音频信号转换为数字信号的解码准确率，通常可以在以下两个方面进行改进：

一、如图5A所示编码改进方式一，是增大波形的变化幅度的方式。如，针对16比特表示一个采样点的音频数据，其波形的变化幅度可以从-32768～+32767。

二、如图5B所示的编码改进方式二，是保持表示一个比特位的采样点数足够多，即保持每个比特位有足够的宽度的方式。

所述音频信号接收单元31采用录音方式，接收来自所述外挂设备2的信息。

针对每个采样点，以16比特表示一个采样点的数据为例，所述音频信号接收单元31所记录的音频信息是在-32768～+32767之间的数值，根据编码规则的约定，在表示一个比特的采样点数中，采样数据会按一定的规则发生变化。

而所述第一音频信号处理单元32，在将音频信号转换为数字信号的解码过程中，就是识别这些变化，并还原成比特0和比特1的过程。

以F2F编码为例，所述音频信号接收单元31所记录的录音数据会呈现出正、负值交替的波形特点，在一个比特位的采样宽度下，正、负值出现一次交替，表示比特0，正、负值出现两次交替，则表示比特1。其他的编码方式也都具有正、负值交替的特点。

据此，所述第一音频信号处理单元32在将音频信号转换成数字信号的解码过程中包括了如下的主要步骤：

(1)识别出音频数据波形的尖峰

识别波形尖峰的方法有很多，典型方法如比较器方法。比较器方法的示意图如图7所示。具体过程是将波形右移Δt的宽度，形成一个新的波形曲线，并与原波形进行比较，当两个波形出现一个交叉点时，可以认为找到波形的一个极值点。

(2)剔除连续出现的同方向的多余尖峰

由于针对比特0和比特1编码而产生的录音数据具有正、负值交替出现的特点，但同时在正负交替的过程中，也会出现干扰，导致出现多余的尖峰，因此，需要在正负交替的两个尖峰之间剔除同方向的多余尖峰，具体方法是：如果找到两个同方向的尖峰，则保留振幅较大的那个，剔除振幅较小的那个。

(3)识别并剔除由于干扰而导致的具有正、负值交替出现的多余尖峰

经过上一步的操作之后，如果干扰导致出现了一对正、负交替出现的较小尖峰，则还需要对此尖峰进行剔除，具体方法是：识别尖峰之间的距离，如果距离明显小于规定的比特编码宽度，则将此尖峰作为多余尖峰剔除。

(4)按照编码约定还原出比特0和比特1

不同的编码约定还原出比特0和1的方法可以略有不同，例如，针对F2F编码，一般可以按照编码的宽度来还原出比特0和比特1。

在上述音频信号转换为数字信号的解码过程中，还可以实现比特位采样宽度自动识别。即：在编码的过程中，约定连续的若干个比特0作为起始引导二进制串，音频模块可以根据这个二进制串的宽度，自动计算出每个比特所占用的采样次数，并以此作为每个比特的宽度。

由于音频信号可以是一种方波形式的波形，并且具备了如图5所示的变化幅度和比特位宽度的特性，并且，该波形在经过所述第一音频接口111进行发送之后，仍然具有方波的特性，作为接收端的所述外挂设备2可以直接将所述方波信号经过适当的幅度调整之后，接入数字信号输入/输出管脚。

在实际应用中，音频信号转化为数字信号的过程中可能会出现解码错误。如图3，所述应用驱动单元还包括，错误处理单元33。

所述错误处理单元33，用于校验所述第一音频信号处理单元32转换后的数字信号。

可选的，所述错误处理单元33校验所述第一音频信号处理单元32转换后的数字信号，所述应用处理单元133基于所述校验后的数字信号以实现业务处理。

如果所述校验中发现错误，可以根据应用需求的不同，选择不同的错误处理机制。

例如，对于生理监护仪的应用，由于数据的连续发送的，丢失一次数据对监护的结果影响不大，则可以采用简单的丢弃策略，丢弃错误数据。

而对于智能卡应用，一般采用的是严格的一问一答的方式，此时可以采用如下的错误处理策略：

(1)通信采用一问一答的方式，问答报文具有相同的报文计数器，一次成功的问答之后，报文计数器的值增加1。

(2)如果在所述外挂设备2检测到了接收数据出现错误，所述外挂设备不必做任何动作。所述电子信号处理设备1等待超时之后，重发同一报文计数器的报文。

(3)如果在所述电子信号处理设备1检测到了接收数据出现错误，所述电子信号处理装置1重发同一报文计数器的报文，所述外挂设备2收到此报文之后，判断如果与上一次报文具有同样的报文计数器，则重发针对此报文的返回数据报文(由此，所述外挂设备2需要记录当前的返回报文和当前的报文计数器)。

(4)如果所述电子信号处理设备1所接收报文的报文计数器与发送的报文计数器不一致，则认为是出现了本层不可恢复的错误，将此错误返回所述业务处理单元133，所述业务处理单元133应当终止本次通信操作，并从头开始新的操作。

(5)如果所述电子信号处理设备1出现了超时未收到响应数据的错误，则所述电子信号处理设备1重发同一报文计数器的报文。

(6)重发具有同一报文计数器的报文次数应该有个上限。

在实际的应用中，过大的音量会产生过大的噪声，从而影响解码的准确率，过小的音量会提高音频波形解码的难度。

如图3，所述应用驱动单元131，还包括：音频控制决策单元36，音频控制单元37。

所述音频控制决策单元36，用于获得特定音量值。所述获得特定音量值是根据通信误码率的实际情况，通过计算和调节，得出一个当前合适的音量范围。

所述音频控制单元37，根据所述特定音量值，控制音频信号发送和接收的音量。

所述音频控制决策单元36根据通信误码率的实际情况，通过计算和调节，得出一个当前合适的特定音量值。在所述音频信号接收单元31接收音频信号时，所述音频控制单元37根据所述特定的音量值控制所述接音频信号的音量。在所述音频信号发送单元35发送音频信号时，所述音频控制单元37根据所述特定的音量值控制所述发送音频信号的音量。

所述音频控制决策单元36在获得特定音量值时，所用的方法包括但不限于试探法、记忆法。

所谓试探法，即适当提高或降低音量，比较音量调节前后通信的成功率，由此决定音量的调节方向，当音量调整到通信误码率满足要求时，可以认为得到了针对当前通信的合适音量。

所谓记忆法，则是获取本次通信之前已经设置的合理音量。正常使用过程中，由于电子信号处理设备的音频环境经常变化(如人工调整过音量，甚至在通信过程中，被其他程序调整过音量)。

通常，可以是记忆法和试探法同时使用，首先采用记忆法，将音量设置为以前寻找的合适音量，如果通信误码率满足要求，则保持当前音量，否则，采用试探法调整音量，直到找到一个合适的音量值。

为了使得所述外挂设备2的功能结构尽可能简单化，对于功耗较低外挂设备2，可以通过所述电子信号处理设备1向所述外挂设备2进行供电。

如图1，所述外挂设备2通过第二音频接口21与所述电子信号处理设备1的第一音频接口111连接。

可选的，如图2A所示，所述第一0声道111A1和所述第二0声道21A1连接，用作充电音频信号传输。

可选的，如图2B所示，所述第一1声道111A2和所述第二1声道21A2连接用作充电信号传输。

如图3A或3B，所述应用驱动单，131，还包括：电源信号处理单元38，电源信号发送单元39。

所述电源信号处理单元38，用于产生符合输出要求的音频编码。

所述电源信号发送单元39，用于通过音频播放的方式，在所定义的声道上进行音频输出。

如图6，所述外挂设备的应用驱动单元22，包括外挂设备电源信号接收单元221，外挂设备电源信号处理单元222。

所述外挂设备电源信号接收单元221，用于接收适于充电的音频信号；

所述外挂设备电源信号处理单元222，用于将所述音频信号转换为直流电。

所述电源信号处理单元38产生适于充电的音频信号，所述电源信号发送单元39发送所述音频信号。所述音频信号如图2A或图2B在一个固定的声道上持续不断地向所述外挂设备2输出所述音频信号。

所述外挂设备电源信号接收单元221接收来自所述电子信号接收装置1的所述音频信号，所述外挂设备电源信号处理单元222通过对所述音频信号稳压和整流后，将所述音频信号转换为直流电，以获取对所述外挂设备2的直流供电。

下面结合图8和图1、图2、图3说明所述电子信号处理设备的信息处理流程一。

步骤S101，接收来自外部的音频信号。所述电子信号处理设备1的音频信号接收单元31，通过所述第一音频接口111接收来自所述外挂设备2的音频信号。

步骤S102，将所述音频信号转换为数字信号。所述第一音频信号处理单元32，将所述音频信号接收单元31接收到的音频信号转换为数字信号。

步骤S103，基于所述数字信号实现业务处理；所述业务处理单元133基于所述第一音频信号处理单元32转换后的数字信号实现业务处理。

步骤S104，基于业务处理生成待向外发送的数字信号。所述业务处理单元133基于业务处理生成待向外发送的数字信号。

步骤S105，将所述数字信号转换为音频信号。所述第二音频信号处理单元34，将所述业务处理单元133生成的待发送的数字信号转换为音频信号。

步骤S106，发送所述音频信号。所述音频信号发送单元35，用于将所述第二音频信号处理单元34转换后的音频信号通过所述第一音频接口111向所述外挂设备2发送。

下面结合图9和图1、图2、图3说明所述电子信号处理设备的信息处理流程二。

步骤S201，获得特定音量值；所述音频控制决策单元36，用于获得特定音量值。所述获得特定音量值是根据通信误码率的实际情况，通过计算和调节，得出一个当前合适的音量范围。

步骤S202，接收来自外部的音频信号。所述电子信号处理设备1的音频信号接收单元31，通过所述第一音频接口111接收来自所述外挂设备2的音频信号。

步骤S203，根据所述特定音量值调节所述接收音频信号的音量；所述音频控制单元37，根据所述特定音量值控制音频信号接收单元31的接收音量。

步骤S204，将所述音频信号转换为数字信号；所述第一音频信号处理单元32，将所述音频信号接收单元31接收到的音频信号转换为数字信号。

步骤S205，校验所述音频信号转换成的数字信号。所述错误处理单元33校验所述第一音频信号处理单元32转换后的数字信号。

步骤S206，基于校验后的数字信号实现业务处理，所述应用处理单元133基于所述校验后的数字信号以实现业务处理。

步骤S207，基于业务处理生成待向外发送的数字信号；所述应用处理单元133基于业务处理生成待向外发送的数字信号。

步骤S208，将所述数字信号转换为音频信号。所述第二音频信号处理单元34，将所述业务处理单元133生成的待发送的数字信号转换为音频信号。

步骤S209，发送所述音频信号。所述音频信号发送单元35，用于将所述第二音频信号处理单元34转换后的音频信号通过所述第一音频接口111向所述外挂设备2发送。

步骤S210，根据所述特定音量值调节所述发送音频信号的音量；所述音频控制单元37，根据所述特定音量值，控制所述音频信号发送单元35的发送音量。

下面结合图10和图1、图2、图3说明所述电子信号处理装置的信息处理流程一。

步骤S301，接收来自外部的音频信号；所述电子信号处理设备1的音频信号接收单元31，通过所述第一音频接口111接收来自所述外挂设备2的音频信号。

步骤S302，将所述音频信号转换为数字信号；所述第一音频信号处理单元32，将所述音频信号接收单元31接收到的音频信号转换为数字信号。

步骤S303，传输所述数字信号以实现业务处理；所述应用接口单元132传输所述步骤S302的数字信号以实现业务处理。

步骤S304，传输基于业务处理情况生成的待向外发送的数字信号；所述应用接口单元132传输基于业务处理情况生成的待向外发送的数字信号。

步骤S305，将所述数字信号转换为音频信号；所述第二音频信号处理单元34，将所述业务处理单元133生成的待发送的数字信号转换为音频信号。

步骤S306，发送所述音频信号。所述音频信号发送单元35，用于将所述第二音频信号处理单元34转换后的音频信号通过所述第一音频接口111向所述外挂设备2发送。

下面结合图11和图1、图2和图3说明所述电子信号处理装置的信息处理流程二。

步骤S401，获得特定音量值；所述音频控制决策单元36，用于获得特定音量值。所述获得特定音量值是根据通信误码率的实际情况，通过计算和调节，得出一个当前合适的音量范围。

步骤S402，接收来自外部的音频信号；所述电子信号处理设备1的音频信号接收单元31，通过所述第一音频接口111接收来自所述外挂设备2的音频信号。

步骤S403，根据所述特定音量值调节所述接收音频信号的音量；所述音频控制单元37，根据所述特定音量值控制音频信号接收单元31的接收音量。

步骤S404，将所述音频信号转换为数字信号；所述第一音频信号处理单元32，将所述音频信号接收单元31接收到的音频信号转换为数字信号。

步骤S405，校验所述音频信号转换成的数字信号，所述错误处理单元33校验所述第一音频信号处理单元32转换后的数字信号。

步骤S406，传输所述校验后的数字信号以实现业务处理；所述应用接口单元132传输所述步骤S405的数字信号以实现业务处理。

步骤S407，传输基于业务处理情况生成的待向外发送的数字信号；所述应用接口单元132传输基于业务处理情况生成的待向外发送的数字信号。

步骤S408，将所述数字信号转换为音频信号；所述第二音频信号处理单元34，将所述业务处理单元133生成的待发送的数字信号转换为音频信号。

步骤S409，发送所述音频信号。所述音频信号发送单元35，用于将所述第二音频信号处理单元34转换后的音频信号通过所述第一音频接口111向所述外挂设备2发送。

步骤S410，根据所述特定音量值调节所述发送音频信号的音量；所述音频控制单元37，根据所述特定音量值，控制所述音频信号发送单元35的发送音量。

下面结合图12和图1、图2和图6说明所述电子信号处理系统的充电信息处理流程。

步骤S501，生成适于充电的音频信号；所述电源信号处理单元38，生成适于充电的音频信号。

步骤S502，发送所述音频信号；所述电源信号发送单元39，用于发送所述电源信号处理单元生成的音频信号。

步骤S503，接收所述音频信号；所述外挂设备音频信号接收单元221，接收适于充电的音频信号。

步骤S504，将所述音频信号转换为直流电。所述外挂设备电源信号处理单元222，将所述音频信号转换成直流电。

本发明的技术方案，可以实现在不改动手机或电脑硬件的前提下，实现在手机或电脑音频接口上外挂各种设备，同时，在手机或者电脑上实现一个应用驱动单元，手机或者电脑上的软件可以通过此应用驱动单元所提供的录音与声音播放功能与接口，实现与这些外挂设备的通信，包括对外挂设备进行供电。同时，利用手机或者电脑的网络通信功能，可以进一步将这些外挂设备与后台服务系统进行连接，实现更广泛的应用。

以上公开了本发明的多个方面和实施方式，本领域的技术人员会明白本发明的其它方面和实施方式。本发明中公开的多个方面和实施方式只是用于举例说明，并非是对本发明的限定，本发明的真正保护范围和精神应当以权利要求书为准。

Claims (29)

1.一种电子信号处理设备，其特征在于，包括：

音频信号接收单元，用于接收来自外部的音频信号；

第一音频信号处理单元，用于将所述音频信号转换为数字信号；

业务处理单元，用于基于所述数字信号实现业务处理；以及基于业务处理情况生成待向外发送的数字信号；

第二音频信号处理单元，用于将所述待向外发送的数字信号转换为音频信号；

音频信号发送单元，用于发送所述第二音频处理单元生成的音频信号。

2.如权利要求1的电子信号处理设备，其特征在于，所述音频信号接收单元、第一音频信号处理单元、第二音频信号处理单元、音频信号发送单元集成于应用驱动单元。

3.如权利要求2的电子信号处理设备，其特征在于，还包括：

应用接口单元，用于实现所述业务处理单元和所述应用驱动单元之间的交互。

4.如权利要求1的电子信号处理设备，其特征在于，还包括：

错误处理单元，用于校验所述第一音频信号处理单元解码后的数字信号，并处理错误信号。

5.如权利要求1的电子信号处理设备，其特征在于，还包括：

第一音频接口，用于向外部发送、接收来自外部的音频信号；

音频驱动单元，用于配合所述应用驱动单元，以实现对所述第一音频接口的驱动。

6.如权利要求1的电子信号处理设备，其特征在于，还包括：

音频控制决策单元，用于获得特定音量值；

音频控制单元，根据所述音频控制决策单元获得的特定音量值，控制所述信号接收单元接收信号的音量和所述信号发送单元发送信号的音量。

7.如权利要求1的电子信号处理设备，其特征在于，还包括：

电源信号处理单元，用于生成适于充电的音频信号；

电源信号发送单元，用于发送所述电源信号处理单元生成的音频信号。

8.一种电子信号处理装置，其特征在于，包括：

音频信号接收单元，用于接收来自外部的音频信号；

第一音频信号处理单元，用于将所述音频信号转换为数字信号；

应用接口单元，用于传输所述转换后的数字信号以实现业务处理；以及传输基于业务处理情况生成的待向外发送的数字信号；

第二音频信号处理单元，用于将所述待向外发送的数字信号转换为音频信号；

音频信号发送单元，用于发送所述第二音频处理单元生成的音频信号。

9.如权利要求8的电子信号处理装置，其特征在于，所述音频信号接收单元、第一音频信号处理单元、第二音频信号处理单元、音频信号发送单元集成于应用驱动单元。

10.如权利要求8的电子信号处理装置，其特征在于，还包括：

错误处理单元，用于校验所述第一音频信号处理单元解码后的数字信号，并处理错误信号。

11.如权利要求8的电子信号处理装置，其特征在于，还包括：

第一音频接口，用于向外部发送、接收来自外部的音频信号；

音频驱动单元，用于配合所述应用驱动单元，以实现对所述第一音频接口的驱动。

12.如权利要求8的电子信号处理装置，其特征在于，还包括：

音频控制决策单元，用于获得特定音量值；

音频控制单元，根据所述音频控制决策单元获得的特定音量值，控制所述信号接收单元接收信号的音量和所述信号发送单元发送信号的音量。

13.如权利要求8的电子信号处理装置，其特征在于，还包括：

电源信号处理单元，用于生成适于充电的音频信号；

电源信号发送单元，用于发送所述电源信号处理单元生成的音频信号。

14.一种电子信号处理系统，所述系统包括：电子信号处理设备和外挂设备，其特征在于：所述电子信号处理设备包括：

第一音频接口，用于向所述外挂设备发送音频信号、接收来自所述外挂设备的音频信号；

音频信号接收单元，用于接收来自所述第一音频接口的音频信号；

第一音频信号处理单元，用于将所述音频信号转换为数字信号；

业务处理单元，用于基于所述数字信号实现业务处理；以及基于业务处理情况生成待向所述外挂设备发送的数字信号；

第二音频信号处理单元，用于将所述待向所述外挂设备发送的数字信号转换为音频信号；

音频信号发送单元，用于发送所述第二音频处理单元生成的音频信号。

15.如权利要求14的电子信号处理系统，其特征在于，所述音频信号接收单元、第一音频信号处理单元、第二音频信号处理单元、音频信号发送单元集成于应用驱动单元。

16.如权利要求14的电子信号处理系统，其特征在于，所述电子信号处理设备，还包括：

应用接口单元，用于实现所述业务处理单元和所述应用驱动单元之间的交互。

17.如权利要求14的电子信号处理系统，其特征在于，所述电子信号处理设备，还包括：

错误处理单元，用于校验所述第一音频信号处理单元解码后的数字信号，并处理错误信号。

18.如权利要求14的电子信号处理系统，其特征在于，所述电子信号处理设备，还包括：

音频驱动单元，用于配合所述应用驱动单元，以实现对所述电子信号处理设备的硬件的驱动。

19.如权利要求14的电子信号处理系统，其特征在于，所述电子信号处理设备，还包括：

音频控制决策单元，用于获得特定音量值；

音频控制单元，根据所述音频控制决策单元获得的特定音量值，控制所述信号接收单元接收信号的音量和所述信号发送单元发送信号的音量。

20.如权利要求14的电子信号处理系统，其特征在于，所述电子信号处理设备，还包括：

电源信号处理单元，用于产生适于充电的音频信号；

电源信号发送单元，输出将所述音频信号。

21.如权利要求14的电子信号处理系统，其特征在于，所述外挂设备，包括：

外挂设备电源信号接收单元，接收适于充电的音频信号；

外挂设备电源信号处理单元，将所述音频信号转换成直流电。

22.一种电子信号处理设备的信息处理方法，其特征在于，包括：

接收来自外部的音频信号；

将所述音频信号转换为数字信号，基于所述数字信号实现业务处理；

基于业务处理生成待向外发送的数字信号；

将所述数字信号转换为音频信号，发送所述音频信号。

23.如权利要求22的电子信号处理设备的信息处理方法，其特征在于，还包括：校验所述音频信号转换成的数字信号，所述实现业务处理是基于校验后的数字信号进行的。

24.如权利要求22的电子信号处理设备的信息处理方法，其特征在于，还包括：获得特定音量值；根据所述特定音量值调节所述接收、发送音频信号的音量。

25.如权利要求22的电子信号处理设备的信息处理方法，其特征在于，还包括：生成并输出适于充电的音频信号。

26.一种电子信号处理装置的信号处理的方法，其特征在于，包括：

接收来自外部的音频信号；

将所述音频信号转换为数字信号；

传输所述数字信号以实现业务处理；

传输基于业务处理情况生成的待向外发送的数字信号；

将所述数字信号转换为音频信号；

发送所述音频信号。

27.如权利要求26的电子信号处理装置的信号处理的方法，其特征在于，还包括：

校验所述音频信号转换成的数字信号，所述实现业务处理是基于校验后的数字信号进行的。

28.如权利要求26的电子信号处理装置的信号处理的方法，其特征在于，还包括：获得特定音量值；根据所述特定音量值调节所述接收、发送音频信号的音量。

29.如权利要求26的电子信号处理装置的信号处理的方法，其特征在于，还包括：生成并输出适于充电的音频信号。

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