CN103533510A - 一种单通道多路音频输出无线会议系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单通道多路音频输出无线会议系统，包括无线音频输出端和无线音频接收端。其有益效果在于，与已有会议系统相比较，采用数字无线传输方式，无需考虑布线和场地限制，以无线传输方式，解决会议系统音频传输。本发明采用单频点技术，克服当前现场会议系统同频干扰的问题，同时采用集成度高的嵌入式单片机技术，将会议系统的多项独立系统进行统一配置，减少设备数量，简化操作内容，满足会议系统需求。另外通过信道管理方面，首次将单频点时分复用技术应用到会议系统中，采用单通道8路传输技术，最大限度的合理利用信道资源，提高信道容量。

Description

一种单通道多路音频输出无线会议系统

技术领域

本发明涉及一种基于2.4G或5.8G数字无线传输技术及单频点时分复用技术实现单通道8路音频传输的会议系统。 

背景技术

现有的一些现场会议系统功能较简单，使用不方便，存在较大的局限性。设计出一套简单方便、功能齐全的会议系统迫在眉睫。同时，许多会议场所规模宏大，装饰布局精美，一些基于有线通信网络的会议系统无疑会带来繁杂的布线工作，对会场原有设施及外观也会造成影响。原有会议系统的信号传输，只有六条通道，每条通道只能传输一路音频，占用了大量的带宽，还无法保证多人同步会话。而在音频传输的过程中，还普遍存在的传输质量差，延时长及同频干扰等问题。 

Adpcm是自适应差分脉冲编码调制的简称，最早使用于数字通信系统中。该算法利用了语音信号样点间的相关性，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，即量化器和预测器的参数能随输入信号的统计特性自适应于或接近于最佳的参数状态，在32kbps◎8khz速率上能够给出网络等级话音质量。现在我们使用的是IMA ADPCM算法，该算法中对量化步长的调整使用了简单的映射方法，对于一个输入的PCM值X(n)，将其与前一时刻的X(n-1)预测值做差值得到d(n)，然后根据当前的量化步长对d(n)进行编码，再用此sample点的编码值调整量化步长，同时还要得到当前sample点的预测值供下一sample点编码使用。通过此算法可将样点编码成4bit的码流，一个符号位和三个幅度位。该算法较简单，通过映射简化了运算。对于编码后的数据我们采用了wav文件格式，该格式对编码后的数据流进行了包装，由文件头和数据码流 组成，文件头中指出了音频数据所采用格式、采样率、比特率、块长度、比特数及声道数等信息。数据码流以块为单位，块头指出了该块起始的预测值和index值，码流中每byte的高四位和低四位分别对应一个PCM。当前该算法以其简单实用的特点广泛应用到数字音乐盒和数字录音笔中。 

GFSK高斯频移键控调制是把输入数据经高斯低通滤波器预调制滤波后，再进行FSK调制的数字调制方式。它在保持恒定幅度的同时，能够通过改变高斯低通滤波器的3dB带宽对已调信号的频谱进行控制，具有恒幅包络、功率谱集中、频谱较窄等无线通信系统所希望的特性。因此，GFSK调制解调技术被广泛地应用在移动通信、航空与航海通信等诸多领域中。 

时分复用TDM是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。时分多路复用以时间作为信号分割的参量，故必须使各路信号在时间轴上互不重叠。由于信道的位传输率超过每一路信号的数据传输率，因此可将信道按时间分成若干片段轮换地给多个信号使用。每一时间片由复用的一个信号单独占用，在规定的时间内，多个数字信号都可按要求传输到达，从而也实现了一条物理信道上传输多个数字信号。假设每个输入的数据比特率是9.6kbit/s，线路的最大比特率为76.8kbit/s，则可传输8路信号。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种新型的单通道多路音频输出无线会议系统。 

本发明所采用的技术方案如下： 

一种单通道多路音频输出无线会议系统，包括无线音频输出端和无线音频接收端， 

其中，无线音频输出端包括多个语音输入设备、模数转换模块、第一中央处理器、无线发送模块、第一语音输出设备、LCD显示器以及电脑，语音输入设 备与模数转换模块连接，第一中央处理器连接模数转换模块、无线发送模块、第一语音输出设备、LCD显示器以及电脑，第一中央处理器与电脑间通过RS232接口连接，第一中央处理器与第一语音输出设备通过音频总线连接，两者间还设有编码解码器； 

无线音频接收端包括无线接收模块、第二中央处理器、LCD显示器、按键设备以及第二语音输出设备，第二中央处理器连接无线接收模块、LCD显示器、按键设备以及第二语音输出设备，第二中央处理器与第二语音输出设备间通过音频总线连接，两者间还设有编码解码器； 

语音输入设备拾取音频信息，将音频信息发送至模数转换模块，模数转换模块通过ADPCM算法将音频信息转换为数字信号，将多路数字信号时分复用合并到一个信道输出，再对数字信号进行GFSK调制，发送至无线发送模块，无线接收模块收到数字信号后，通过编码解码器解码，还原成音频信号，通过第二语音输出设备输出。 

优选的，所述语音输入设备为麦克风。 

优选的，所述第一语音输出设备及第二语音输出设备为喇叭或耳机。 

优选的，所述无线音频接收端设在扩音设备上。 

本发明的有益效果在于，与已有会议系统相比较，采用数字无线传输方式，无需考虑布线和场地限制，以无线传输方式，解决会议系统音频传输。本发明采用单频点技术，克服当前现场会议系统同频干扰的问题，同时采用集成度高的嵌入式单片机技术，将会议系统的多项独立系统进行统一配置，减少设备数量，简化操作内容，满足会议系统需求。另外通过信道管理方面，首次将单频点时分复用技术应用到会议系统中，采用单通道8路传输技术，最大限度的合理利用信道资源，提高信道容量。 

附图说明

图1为本发明无线音频输出端的结构示意图。 

图2为本发明无线音频接收端的结构示意图。 

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，以便于更清楚的理解本发明所要求保护的技术思想。 

一种单通道多路音频输出无线会议系统，包括无线音频输出端和无线音频接收端， 

其中，无线音频输出端包括多个语音输入设备1、模数转换模块2、第一中央处理器3、无线发送模块4、第一语音输出设备5、LCD显示器6以及电脑7，语音输入设备与模数转换模块连接，第一中央处理器连接模数转换模块、无线发送模块、第一语音输出设备、LCD显示器以及电脑，第一中央处理器与电脑间通过RS232接口连接，第一中央处理器与第一语音输出设备通过音频总线连接，两者间还设有编码解码器； 

无线音频接收端包括无线接收模块8、第二中央处理器9、LCD显示器10、按键设备11以及第二语音输出设备12，第二中央处理器连接无线接收模块、LCD显示器、按键设备以及第二语音输出设备，第二中央处理器与第二语音输出设备间通过音频总线连接，两者间还设有编码解码器； 

其中，所述语音输入设备可以为麦克风，所述第一语音输出设备及第二语音输出设备可以为喇叭或耳机。 

本设备的工作流程为，语音输入设备拾取音频信息，将音频信息发送至模数转换模块，模数转换模块通过ADPCM算法将音频信息转换为数字信号，将 八路数字信号时分复用合并到一个信道输出，再对数字信号进行GFSK调制，发送至无线发送模块，无线接收模块收到数字信号后，通过编码解码器解码，还原成音频信号，通过第二语音输出设备输出。 

本发明创造采用2.4G或5.8G数字无线传输技术，利用ADPCM算法及GFSK编解码技术，同时可对8路音频及数据进行高效、高速、高品质压缩及处理，之后利用无线载波方式同步传输至接收设备。在克服同频干扰问题上，将采用单频点数字无线传输技术，避免同频干扰。 

首先通过麦克风拾取多路音频信息，进入主设备，进行编解码，通过DSP及ARM进行统一管理及处理后，由RF发射至接收端。接收端嵌入式安装至接收器或外部扩音设备，在接收信号后，利用编解码程序进行解码，通过混音处理后，播放出来。另外，接收器支持键盘及屏幕显示接口技术，可根据需要进行配置。 

在进行数据统计或请求等信息时，将利用双向传输技术，采用485或232接口，将数据传输至PC设备，处理后的信息回馈至发射端，由RF发射至接收端，并进行公布。 

为有效避免干扰，项目采用单频点技术，在进行编码时，采用时分复用技术，最多可将8路语音信号集中到一条通道上传输，例如可利用频道数为40，则一个频道的容量为320人，所以，本发明创造可完成万人以上的大型会议的音频无线传输。 

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种单通道多路音频输出无线会议系统，其特征在于，包括无线音频输出端和无线音频接收端，

其中，无线音频输出端包括多个语音输入设备、模数转换模块、第一中央处理器、无线发送模块、第一语音输出设备、LCD显示器以及电脑，语音输入设备与模数转换模块连接，第一中央处理器连接模数转换模块、无线发送模块、第一语音输出设备、LCD显示器以及电脑，第一中央处理器与电脑间通过RS232接口连接，第一中央处理器与第一语音输出设备通过音频总线连接，两者间还设有编码解码器；

无线音频接收端包括无线接收模块、第二中央处理器、LCD显示器、按键设备以及第二语音输出设备，第二中央处理器连接无线接收模块、LCD显示器、按键设备以及第二语音输出设备，第二中央处理器与第二语音输出设备间通过音频总线连接，两者间还设有编码解码器；

语音输入设备拾取音频信息，将音频信息发送至模数转换模块，模数转换模块通过ADPCM算法将音频信息转换为数字信号，将多路数字信号时分复用合并到一个信道输出，再对数字信号进行GFSK调制，发送至无线发送模块，无线接收模块收到数字信号后，通过编码解码器解码，还原成音频信号，通过第二语音输出设备输出。

2.如权利要求1所述的一种单通道多路音频输出无线会议系统，其特征在于，

所述语音输入设备为麦克风。

3.如权利要求1所述的一种单通道多路音频输出无线会议系统，其特征在于，所述第一语音输出设备及第二语音输出设备为喇叭或耳机。

4.如权利要求1所述的一种单通道多路音频输出无线会议系统，其特征在于，所述无线音频接收端设在扩音设备上。

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