CN102868942A - 基于楼宇对讲系统的语音传输方法、装置及楼宇对讲系统 - Google Patents

Abstract

一种基于楼宇对讲系统的语音传输方法、装置及楼宇对讲系统，该方法包括：第一通话端接收音频信号，对该音频信号进行放大处理获得放大后的音频信号，将放大后的音频信号转换为第一差分信号，将该第一差分信号通过差分传输线路将第一差分信号传输到第二通话端；第一通话端从差分传输线路接收第二差分信号，第二差分信号包括第一差分信号与第二通话端传输的第三差分信号，将该第二差分信号进行差分运算放大器处理转换为单边音频信号，根据放大后的音频信号对单边音频信号进行消侧音处理后进行输出。本发明增强了语音传输过程中信号对干扰的抵抗能力，延长了传输距离，提高了传输的音频信号的质量，提升了楼宇对讲系统中的语音传输质量。

Description

基于楼宇对讲系统的语音传输方法、装置及楼宇对讲系统

技术领域

本发明涉及楼宇对讲领域，特别涉及一种基于楼宇对讲系统的语音传输方法、一种基于楼宇对讲系统的语音传输装置、以及一种楼宇对讲系统。

背景技术

在目前的楼宇对讲系统的实现方式中，通常是通过电缆进行音频信号的长距离传输。然而，在通过电缆进行音频信号的长距离传输的过程中，由于传输距离远、传输线路物理特性、电磁干扰等原因，往往造成音频接收信号的损耗、信噪比劣化等问题，影响接收的音频信号的质量。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于楼宇对讲系统的语音传输方法、一种基于楼宇对讲系统的语音传输装置以及一种楼宇对讲系统，其可以提高接收的音频信号的质量。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于楼宇对讲系统的语音传输方法，包括：

第一通话端接收音频信号，对该音频信号进行放大处理获得放大后的音频信号，将所述放大后的音频信号转换为第一差分信号，并将该第一差分信号传输到差分传输线路，通过差分传输线路将所述第一差分信号传输到第二通话端；

第一通话端从差分传输线路接收第二差分信号，所述第二差分信号包括所述第一差分信号与第二通话端传输的第三差分信号，将该第二差分信号进行差分运算放大器处理转换为单边音频信号，根据所述放大后的音频信号对所述单边音频信号进行消侧音处理后进行输出。

一种基于楼宇对讲系统的语音传输装置，包括：音频输入电路、差分发送电路、侧音消除电路、差分接收电路以及音频输出电路，所述音频输入电路的输出端与所述差分发送电路的输入端、所述侧音消除电路的第一输入端连接，所述侧音消除电路的第二输入端与所述差分接收电路的输出端连接，所述侧音消除电路的输出端与所述音频输出电路的输入端连接，所述差分发送电路的输出端、所述差分接收电路的输入端与差分传输线路连接；

所述音频放大电路接收音频信号，对该音频信号进行放大得到放大后的音频信号，并将该放大后的音频信号输出到所述差分发送电路、所述侧音消除电路，所述差分发送电路将所述放大后的音频信号转换为第一差分信号后发送到差分传输线路，所述差分接收电路从所述差分传输线路接收第二差分信号，将该第二差分信号转换为单边音频信号后输出到所述侧音消除电路，所述侧音消除电路根据所述放大后的音频信号对所述单边音频信号进行消侧音处理，并将消侧音处理后的信号发送到所述音频输出电路。

一种楼宇对讲系统，包括如上所述的基于楼宇对讲系统的语音传输装置。

本发明方案是将接收到的音频信号放大后转换为第一差分信号输出到差分传输线路进行传输，在从差分传输线路接收到第二差分信号后，根据上述放大后的音频信号对该第二差分信号进行消侧音处理后进行输出，由于在传输线路上传输的是差分信号，因而增强了语音传输过程中信号对干扰的抵抗能力，延长了传输距离，提高了传输的音频信号的质量，提升了楼宇对讲系统中的语音传输质量。

附图说明

图1是本发明的基于楼宇对讲系统的语音传输方法实施例的流程示意图；

图2是本发明的基于楼宇对讲系统的语音传输装置实施例的结构示意图；

图3是一个具体示例中差分发送电路的电路结构示意图。

具体实施方式

以下结合其中的较佳实施方式对本发明方案进行详细阐述。

图1中示出了本发明的基于楼宇对讲系统的语音传输方法实施例的流程示意图。

如图1所示，本实施例中的方法包括步骤：

步骤S101：第一通话端接收音频信号，对该音频信号进行放大处理获得放大后的音频信号，将放大后的音频信号转换为第一差分信号，并将该第一差分信号传输到差分传输线路，通过差分传输线路将第一差分信号传输到第二通话端；

步骤S102：第一通话端从差分传输线路接收第二差分信号，第二差分信号包括上述第一差分信号与第二通话端传输的第三差分信号，将该第二差分信号进行差分运算放大器处理转换为单边音频信号，根据放大后的音频信号对单边音频信号进行消侧音处理后进行输出。

根据上述本发明的方案，通话端是将接收到的音频信号放大后转换为第一差分信号输出到差分传输线路进行传输，通过差分传输线路传输到与之进行通话的第二通话端，在从差分传输线路接收到第二差分信号后，根据上述放大后的音频信号对该第二差分信号进行消侧音处理后进行输出，由于在传输线路上传输的是差分信号，因而增强了语音传输过程中信号对干扰的抵抗能力，延长了传输距离，提高了传输的音频信号的质量，提升了楼宇对讲系统中的语音传输质量。

其中，上述第一通话端进行消侧音处理时，可以是通过对上述放大后的音频信号与所述单边信号进行减法运算进行消侧音处理。具体的消侧音的方式在此不予赘述。

此外，对于楼宇对讲系统来说，进行对话的双方可能是位于楼宇大门处的主机与位于户主房间的从机，也可能是两个户主房间的从机之间的通话。因此，在其中一种具体示例中，上述第一通话端可以是楼宇对讲系统的主机，上述第二通话端可以是楼宇对讲系统的从机。在另外一种具体示例中，上述第一通话端可以是楼宇对讲系统的从机，上述第二通话端可以是楼宇对讲系统的主机。在另外一种具体示例中，上述第一通话端为楼宇可以是讲系统的从机，上述第二通话端可以是楼宇对讲系统的从机。

根据上述本发明的基于楼宇对讲系统的语音传输方法，本发明还提供一种基于楼宇对讲系统的语音传输装置，该装置可以作为楼宇对讲系统的主机，也可以设置为楼宇对讲系统的从机，也可以是在楼宇对讲系统的主机、从机的对应位置处分别设置一个该装置作为主机、从机。根据上述本发明的方法，实现上述本发明方法的语音传输装置可以有多种。在下述说明中，仅以其中一种较佳实现方式进行说明。

图2中示出了一个具体示例中本发明的基于楼宇对讲系统的语音传输装置实施例的结构示意图。

如图2所示，在该具体实施例中，本发明的语音传输装置包括：音频输入电路201、差分发送电路202、侧音消除电路203、差分接收电路204以及音频输出电路205，其中，音频输入电路201的输出端与差分发送电路202的输入端、侧音消除电路203的第一输入端连接，侧音消除电路203的第二输入端与差分接收电路204的输出端连接，侧音消除电路203的输出端与音频输出电路205的输入端连接，差分发送电路202的输出端、差分接收电路204的输入端与差分传输线路连接。

在具体工作时，音频输入电路201接收音频信号，对该音频信号进行放大得到放大后的音频信号，并将该放大后的音频信号输出到差分发送电路202以及侧音消除电路203，差分发送电路202将放大后的音频信号转换为第一差分信号后发送到差分传输线路，差分接收电路204从差分传输线路接收第二差分信号，将该第二差分信号转换为单边音频信号后输出到侧音消除电路203，侧音消除电路203根据上述放大后的音频信号对该单边音频信号进行消侧音处理，并将消侧音处理后的信号发送到音频输出电路203，由音频输出电路进行音频信号的输出。

以一个具体的楼宇对讲系统的信息交互为例，假设当前语音传输装置为楼宇对讲系统的主机A，例如设置在楼宇的入口处，其需要将音频信号发送到从机B，例如某用户的房间内，并接收从从机B发送过来的音频信号。

以设置在主机A一侧的语音传输装置为例，上述音频输入电路201接收的音频信号，可以是通过麦克风等设备接收的音频信号，也可以是通过其他途径得到的音频信号。音频输入电路201接收到音频信号后，对该音频信号进行放大，得到放大后的音频信号。

该放大后的音频信号一路输出到差分发送电路202，由差分发送电路202将该放大后的音频信号转换为差分信号后输出到差分传输线路上，以将信号发送到接收方B。

另一路放大后的音频信号输出到侧音消除电路203，由侧音消除电路203进行消除侧音的处理。这是因为，差分传输线路上传输的信号包括了差分发送电路202发送出去的差分信号，即主机A发送到差分传输线路上的差分信号，也包括其他端发送的、应当在主机A进行播放的差分信号，即由从机B发送到差分传输线路上、应当由主机A接收并输出的差分信号，因此，差分接收电路204从差分传输线路上接收到的第二差分信号，实际上是自己发送的第一差分信号与对方发送的第三差分信号的叠加，因而需要进行消侧音处理。

上述差分接收电路204，可以通过采用运算放大器来进行第二差分信号的处理，即可以采用运算放大器的差模放大，对第二差分信号进行放大，通过利用运算放大器的差分输入，对差分信号进行放大输出得到单边音频信号。由于运算放大器的功能强大，具有较高的抗共模的能力去抑制传输过程中混入的共模信号，从而可以提高信号传输的信噪比，此外，运算放大器的有效的带宽较宽，能够对音频的频带线性度达到较好的效果。

其中，上述差分发送电路202，也可以是采用运算放大器来实现，通过运算放大器的反相性把输入的单边音频信号转换成大小相等方向相反的差分信号。

侧音消除电路203在消除侧音时，可以采用各种可能的方式来实现，例如通过变压器消侧音、通过运算放大器消侧音等等。在本发明的一个具体示例中，通过采用运算放大器来消除侧音，具体可以是利用运算放大器的信号加减法原理对上述放大后的音频信号与上述单边信号进行减法运算，从而达到消除侧音的效果。由于运算放大器的线性度时延性好，从而能够得到比较好的消侧音的效果。

上述侧音消除电路203的具体实现方式，可以与上述差分接收电路204类似，通过运算放大器来实现，通过利用运算放大器的差分输入，把输入的语音信号与接收的叠加音频信号（主机A发送出去的差分信号与从机B发送的差分信号的叠加信号）做减法运算，减去自己发送出去的信号（主机A发送的放大后的音频信号），从而只得到对方发送过来的音频信号，并将该音频信号发送给音频输出电路205进行输出。

上述本发明方案，通过使用信号差分原理，提高了语音信号在单线上双向传输的质量和消侧音能力，同时降低了传输线材的成本，具有较好的抗共模干扰能力和消侧音能力。由于差分信号在差分传输上传输时对差分线材的要求不高，因而可以选择普通的差分线就可以从而达到降低成本的目的。

基于此，图3中示出了一个具体示例中上述差分发送电路202的电路结构示意图。如图3所示，在该电路结构示意图中，该差分发送电路202包括：运算放大器U1A，与运算放大器U1A的正向输入端连接的电阻R2及接地电阻R1，与运算放大器U1A的负向输入端连接的电阻R3、电阻R4，与运算放大器U1A的输出端、电阻R3的另一端连接的电容C3，与电容C3的另一端连接的电阻R7，与电阻R4连接的电容C1，运算放大器U1B，与运算放大器U1B的正向输入端连接的电阻R5、电容C2以及接地电阻R6，与运算放大器U1B的输出端连接的电容C4，与电容C4连接的电阻R8，运算放大器U1B的反向输入端与运算放大器U1B的输出端连接，电容C1的另一端、电容C2的另一端与上述音频输入电路201的输出端连接，电阻R7的另一端与差分传输线路连接，电阻R8的另一端与差分传输线路连接。

根据上述语音传输装置，本发明还提供一种楼宇对讲系统，其包括如上所述的本发明的语音传输装置，在此不予多加赘述。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于楼宇对讲系统的语音传输方法，其特征在于，包括：

第一通话端接收音频信号，对该音频信号进行放大处理获得放大后的音频信号，将所述放大后的音频信号转换为第一差分信号，并将该第一差分信号传输到差分传输线路，通过差分传输线路将所述第一差分信号传输到第二通话端；

第一通话端从差分传输线路接收第二差分信号，所述第二差分信号包括所述第一差分信号与第二通话端传输的第三差分信号，将该第二差分信号进行差分运算放大器处理转换为单边音频信号，根据所述放大后的音频信号对所述单边音频信号进行消侧音处理后进行输出。

2.根据权利要求1所述的基于楼宇对讲系统的语音传输方法，其特征在于，

所述第一通话端通过对所述放大后的音频信号与所述单边信号进行减法运算进行消侧音处理。

3.根据权利要求1所述的基于楼宇对讲系统的语音传输方法，其特征在于：

所述第一通话端为楼宇对讲系统的主机，所述第二通话端为楼宇对讲系统的从机；

或者

所述第一通话端为楼宇对讲系统的从机，所述第二通话端为楼宇对讲系统的主机；

或者

所述第一通话端为楼宇对讲系统的从机，所述第二通话端为楼宇对讲系统的从机。

4.一种基于楼宇对讲系统的语音传输装置，其特征在于，包括：音频输入电路、差分发送电路、侧音消除电路、差分接收电路以及音频输出电路，所述音频输入电路的输出端与所述差分发送电路的输入端、所述侧音消除电路的第一输入端连接，所述侧音消除电路的第二输入端与所述差分接收电路的输出端连接，所述侧音消除电路的输出端与所述音频输出电路的输入端连接，所述差分发送电路的输出端、所述差分接收电路的输入端与差分传输线路连接；

所述音频放大电路接收音频信号，对该音频信号进行放大得到放大后的音频信号，并将该放大后的音频信号输出到所述差分发送电路、所述侧音消除电路，所述差分发送电路将所述放大后的音频信号转换为第一差分信号后发送到差分传输线路，所述差分接收电路从所述差分传输线路接收第二差分信号，将该第二差分信号转换为单边音频信号后输出到所述侧音消除电路，所述侧音消除电路根据所述放大后的音频信号对所述单边音频信号进行消侧音处理，并将消侧音处理后的信号发送到所述音频输出电路。

5.根据权利要求4所述的基于楼宇对讲系统的语音传输装置，其特征在于，所述侧音消除电路通过对所述放大后的音频信号与所述单边信号进行减法运算进行消侧音处理。

6.根据权利要求4所述的基于楼宇对讲系统的语音传输装置，其特征在于，所述差分接收电路包括运算放大器，通过运算放大器将所述第二差分信号转换为单边音频信号。

7.根据权利要求4所述的基于楼宇对讲系统的语音传输装置，其特征在于，所述差分发送电路包括运算放大器，通过运算放大器将所述放大后的音频信号转换为差分信号。

8.根据权利要求4至7任意一项所述的基于楼宇对讲系统的语音传输装置，其特征在于，所述差分发送电路具体包括：运算放大器U1A，与运算放大器U1A的正向输入端连接的电阻R2及接地电阻R1，与运算放大器U1A的负向输入端连接的电阻R3、电阻R4，与运算放大器U1A的输出端、电阻R3的另一端连接的电容C3，与电容C3的另一端连接的电阻R7，与电阻R4连接的电容C1，运算放大器U1B，与运算放大器U1B的正向输入端连接的电阻R5、电容C2以及接地电阻R6，与运算放大器U1B的输出端连接的电容C4，与电容C4连接的电阻R8，运算放大器U1B的反向输入端与运算放大器U1B的输出端连接，电容C1的另一端、电容C2的另一端与所述音频输入电路的输出端连接，电阻R7的另一端与差分传输线路连接，电阻R8的另一端与差分传输线路连接。

9.一种楼宇对讲系统，其特征在于，包括权利要求4至8任意一项所述的基于楼宇对讲系统的语音传输装置。

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