CN103973326B - 一种音频卡 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音频卡，包括供电模块、控制模块及声音模块，所述控制模块分别耦接于供电模块和声音模块；其中，所述供电模块用于向所述控制模块供电；所述控制模块用于对标识数据进行处理；所述声音模块用于进行电信号与声音信号之间的转换；所述供电模块向控制模块供电，使得所述控制模块开始工作，所述控制模块对所述标识数据进行处理，并控制所述声音模块与外部进行声音信号通信。通过上述方式，本发明能够实现了防伪、身份识别或身份认证的功能，同时易于实现，且成本低，也避免了受金属材料和周围金属环境的限制，以及周围电磁的干扰。

Description

一种音频卡

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别是涉及一种音频卡。

背景技术

目前，智能卡作为一种身份识别的工具，被广泛地应用于各领域中，例如，作为金融卡、交通卡、社保卡等。

现有技术中，智能卡的种类可分为接触式集成电路卡、非接触式集成电路卡和磁条卡。其中，磁条卡由于采用液体磁性材料或磁条作为信息载体，其成本较低，因此得到广泛的应用。但是磁条卡易受周围电磁干扰。接触式集成电路卡是通过读写设备的触点与卡的触点接触的方式进行数据的读写，具有速度快、成本低的优点，但是易损坏。非接触式集成电路卡是与读写器设备采用非接触式数据读取方式进行通信，操作便捷，安全性高，但是需要配套专用的终端读写器，使得成本高，而且容易受金属材料和周围金属环境的限制。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种音频卡，能够用于防伪、身份识别或身份认证，且易实现，不易受金属材料和周围金属环境的限制。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种音频卡，包括供电模块、控制模块及声音模块，所述控制模块分别耦接于供电模块和声音模块；其中，所述供电模块用于向控制模块供电；所述控制模块用于对标识数据进行处理；所述声音模块用于进行电信号与声音信号之间的转换；所述供电模块向控制模块供电，使得所述控制模块开始工作，所述控制模块对所述标识数据进行处理，并控制所述声音模块与外部进行声音信号通信。

其中，所述音频卡还包括开关模块，所述开关模块分别耦接于供电模块和控制模块，所述开关模块用于控制供电模块是否向控制模块供电。

其中，所述供电模块为电池，其中，所述电池为能够设置于所述音频卡内的柔性锂-二氧化锰电池。

其中，所述供电模块为压电陶瓷供电模块，所述压电陶瓷供电模块用于将外部压力转化为电能，以实现向控制模块供电。

其中，所述供电模块为热电偶供电模块，所述热电偶供电模块用于将外部热能转化为电能，以实现向控制模块供电。

其中，所述声音模块包括声音发送器，所述声音发送器用于将控制模块输出的电信号转换为声音信号，其中，所述声音发送器为压电陶瓷晶片、压电陶瓷蜂鸣片或喇叭。

其中，所述声音模块进一步包括声音接收器，所述声音接收器用于将外部携带标识数据的声音信号转换为携带标识数据的电信号，其中，所述声音接收器为硅麦克风。

其中，所述控制模块包括数据存储单元及调制单元，所述数据存储单元与调制单元耦接，所述数据存储单元用于存储所述标识数据，所述调制单元用于对所述数据存储单元存储的标识数据进行调制，并将调制后带有标识数据的电信号输出到所述声音模块。

其中，所述控制模块还包括加密单元，所述加密单元耦接于数据存储单元及调制单元，所述加密单元用于将所述数据存储单元存储的标识数据进行加密，并向所述调制单元输出，以供所述调制单元对所述加密的标识数据进行调制，并将调制后带有加密的标识数据的电信号输出到所述声音模块。

其中，所述控制模块还包括模数转换单元，所述模数转换单元分别耦接于声音模块和数据存储单元，所述模数转换单元用于将声音模块输入的携带标识数据的模拟电信号转换为携带标识数据的数字电信号，并输出到所述数据存储单元。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明利用供电模块、控制模块及声音模块，与外部进行声音信号的通信，实现了防伪、身份识别或身份认证的功能。同时，本发明由于利用声音信号进行通信，可接收或播放声音信号的终端进行相关的软件配置后，即可与本发明音频卡进行通信来实现识别，并不需要配备专门的通信终端，故易于实现，且成本低，本发明音频卡与外部终端进行通信时无需直接接触，避免了由于频繁接触导致的损坏，此外，使用声音模块进行信息的传递，也避免了受金属材料和周围金属环境的限制，以及周围电磁的干扰。

附图说明

图1是本发明音频卡一实施方式的结构示意图；

图2是本发明音频卡一实施方式中压电陶瓷供电模块的结构示意图；

图3是本发明音频卡一实施方式中热电偶供电模块的结构示意图；

图4是本发明音频卡另一实施方式的结构示意图；

图5是本发明音频卡再一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式进行说明。

参阅图1，图1是本发明音频卡一实施方式的结构示意图，本实施方式中，音频卡包括供电模块110、控制模块120和声音模块130。其中，控制模块120分别耦接于供电模块110和声音模块130。

供电模块110用于向控制模块120供电。具体地，供电模块110为电池，其中该电池厚度足够薄且体积足够小，以能够设置于音频卡内的电池。在一应用实施方式中，供电模块110为柔性锂-二氧化锰电池。

控制模块120用于在供电模块110供电时，对标识数据进行处理，其中，标识数据为带有识别信息的数据。

声音模块130用于进行电信号与声音信号之间的转换。

供电模块110向控制模块120供电，使得控制模块120开始工作，控制模块120对存储在控制模块120中的标识数据进行处理，并控制声音模块130与外部进行声音信号通信。本实施方式中，控制模块120将处理后获得的带有标识数据的电信号输出到声音模块130，声音模块130将控制模块120输入的带有标识数据的电信号转换为带有标识数据的声音信号，以供外部接收终端接收并识别。

区别于现有技术，本发明实施方式利用供电模块、控制模块及声音模块，与外部进行声音信号的通信，实现了防伪、身份识别或身份认证的功能。同时，本发明实施方式由于利用声音信号进行通信，可接收或播放声音信号的终端进行相关的软件配置后，即可与音频卡进行通信来实现识别，并不需要配备专门的通信终端，故易于实现，且成本低，音频卡与外部终端进行通信时无需直接接触，避免了由于频繁接触导致的损坏，此外，使用声音模块进行信息的传递，也避免了受金属材料和周围金属环境的限制，以及周围电磁的干扰。

进一步地，由于电池所存储的电量是有限的，因而音频卡的使用寿命也是有限的，而且电池是设置在音频卡中的，并不方便更换电池。为了使得音频卡的使用不受供电模块的限制，在另一具体应用实施方式中，供电模块设置为压电陶瓷供电模块。请参阅图2，压电陶瓷供电模块210包括压电陶瓷211、整形单元212、稳压单元213及电量存储单元214。其中，压电陶瓷211、整形单元212、稳压单元213及电量存储单元214顺序进行耦接。用户在使用音频卡进行身份识别时，向对应压电陶瓷211位置施加作用力，压电陶瓷211由于受到力的作用，发生形变并相应产生电信号。整形单元212对压电陶瓷211产生的电信号进行整形处理。稳压单元213进一步对转换的电压进行调整，以输出稳定的直流电压。电量存储单元214对稳压单元213产生的稳定直流电压转变为电能进行存储，以向控制模块提供电能，使得控制模块工作。本实施方式利用压电陶瓷211将外部压力转换为电能，实现向控制模块供电，无需担心供电模块电量的耗尽，使得音频卡使用寿命更长，而且，压电陶瓷211足够薄且体积足够小，能够方便地设置于音频卡内。

在其他具体应用实施方式中，供电模块还可以为热电偶供电模块。请参阅图3，热电偶供电模块310包括热电偶311、整形单元312、稳压单元313及电量存储单元314。其中，热电偶311、整形单元312、稳压单元313及电量存储单元314顺序依次耦接。用户在使用音频卡进行身份识别或者防伪时，向对应热电偶311位置提供热量，例如将手指按在对应热电偶311位置上，利用人体的体温对热电偶311进行加温，或者与音频卡进行摩擦使音频卡产生热等。热电偶311将外部提供的热能转化为电动势，并将产生的电压输出到整形单元312。热电偶311产生的电压，通过整形单元312的整形处理以及稳压单元313电压调整，形成稳定的直流电压。电量存储单元314对稳压单元313产生的稳定直流电压转变为电能进行存储，以向控制模块提供电能，使得控制模块工作。本实施方式利用热电偶311将外部热能转换为电能，以实现向控制模块供电，无需担心供电模块电量的耗尽，使得音频卡使用寿命更长，而且，热电偶311足够薄且体积足够小，能够方便地设置于音频卡内。

请参阅图4，图4是本发明音频卡另一实施方式的结构示意图。在本实施方式中，音频卡包括供电模块410、控制模块420、声音模块430以及开关模块440。其中，供电模块410、开关模块440、控制模块420及声音模块430顺序进行耦接。控制模块420包括数据存储单元421、加密单元423及调制单元422，声音模块430包括声音发送器431，其中，数据存储单元421、调制单元422、加密单元423及声音发送器431顺序进行耦接。本实施方式中，供电模块410与上一实施方式中的供电模块一致，在此不再赘述。

开关模块440用于控制供电模块410是否向控制模块420供电。具体地，当开关模块440关闭时，即供电模块410与控制模块420处于连接状态，供电模块410向控制模块420供电，此时，控制模块420开始工作；当开关模块440断开时，即供电模块410与控制模块420处于断开状态，供电模块410无法向控制模块420供电，此时，控制模块420不工作。本发明实施方式中，开关模块440为控制供电模块410和控制模块420之间的电路关闭和断开的元件或电路，例如按键开关、轻触开关、拨码开关等，在此不作限定。

数据存储单元421用于存储具有带有识别信息的标识数据。例如，用户使用音频卡作为会员的身份识别，将能代表用户身份的识别信息存储在数据存储单元421中，以供声音模块430将存储的数据转换成用户身份的识别身份信息的声音输出，以实现用户的会员身份的识别。在具体应用实施方式中，数据存储单元421可以为掩膜只读存储器、可编程只读存储器、可擦可编程只读存储器、电可擦可编程只读存储器或快闪存储器，当然，数据存储单元421也可以为其他存储器或存储电路，在此不作限定。

加密单元423用于利用加密算法将数据存储单元421存储的标识数据进行加密，并输出到调制单元422，以供调制单元422对加密的标识数据向声音发送器431传送，使得声音发送器431发送的声音信号处于加密状态，实现了对标识数据加密的保护，防止他人获取声音信号中的标识数据。其中，加密单元423使用的加密算法至少为对称算法或非对称算法的其中一种。当然，在其他安全性要求不高的应用实施方式中，数据存储单元421也可直接将标识数据向调制单元422发送。

调制单元422用于在开关模块440闭合时，对加密单元423进行过加密的标识数据调制成加载加密标识数据的电信号，并将加载加密标识数据的电信号输出到声音模块430的声音发送器431。其中，调制单元422的数据调制方式为幅移键控、频移键控或，相移键控，当然，调制单元422的数据调制方式也可以为其他调制方式，在此不作限定。

声音发送器431用于将调制单元422输入的加载加密的标识数据的电信号转换为加载加密的标识数据的声音信号，以供外部接收终端接收，并对接收声音信号加载的加密标识数据进行解密并提取分析，以实现对身份的识别。本实施方式中，声音发送器431为压电陶瓷晶片，压电陶瓷晶片接收加载标识数据的电信号，并产生相应振动，从而产生带有标识数据的声音信号。由于压电陶瓷晶片厚度很薄，约0.2mm，故适合集成在本发明音频卡中。而且，压电陶瓷晶片的谐振频率范围较广，能适用于不同频率的音频数据传输。当然，声音发送器并不仅限于压电陶瓷晶片，在其他应用实施方式中，声音发送器还可以为压电陶瓷蜂鸣片或喇叭，在此不作限定。

具体地，用户在需要音频卡进行身份识别时，将开关模块440闭合，此时，供电模块410向控制模块420供电，以使控制模块420工作。控制模块420中的数据存储单元421将存储的具有识别信息的标识数据向加密单元423发送，加密单元423对标识数据进行加密，并输出到调制单元422，调制单元422对加密单元423加密后的标识数据进行调制，并向声音发送器431输出加载加密标识数据的电信号。声音发送器431接收调制单元422输入的电信号，并将该电信号相应转化为带有加密标识数据的声音信号，以供外部接收终端接收。外部接收终端接收音频卡输出的带有加密标识数据的声音信号，并将该标识数据进行解密、提取及分析，判断该标识数据是否与预设的用以识别用户身份的数据一致，或者在相应数据库中查询该标识数据对应的身份信息，以确认或获取用户的身份信息。

区别于现有技术，本发明实施方式利用供电模块、控制模块及声音模块，与外部进行声音信号的通信，实现了防伪、身份识别或身份认证的功能。同时，本发明实施方式由于利用声音信号进行通信，可接收或播放声音信号的终端进行相关的软件配置后，即可与音频卡进行通信来实现识别，并不需要配备专门的通信终端，故易于实现，且成本低，音频卡与外部终端进行通信时无需直接接触，避免了由于频繁接触导致的损坏，此外，使用声音模块进行信息的传递，也避免了受金属材料和周围金属环境的限制，以及周围电磁的干扰。

更为优化地，请参阅图5，图5是本发明音频卡再一实施方式的结构示意图。本实施方式中，音频卡包括供电模块510、控制模块520、声音模块530以及开关模块540。供电模块510、开关模块540、控制模块520及声音模块530顺序进行耦接。其中，控制模块520包括数据存储单元521、调制单元522、加密单元523及模数转换单元524，声音模块530包括声音发送器531和声音接收器532，其中，数据存储单元521、调制单元522、加密单元523及声音发送器531顺序进行耦接，声音接收器532、模数转换单元524及数据存储单元521顺序进行耦接。本实施方式是在上一实施方式的基础上进行优化的，故供电模块510、开关模块540、数据存储单元521、加密单元523、调制单元522及声音发送器531与上述实施方式中的供电模块、开关模块、数据存储单元、加密单元、调制单元及声音发送器一致，在此不再赘述。

进一步地，声音模块530中的声音接收器532用于将外部携带标识数据的声音信号转换为携带标识数据的电信号。本实施方式中，声音接收器532为硅麦克风，由于硅麦克风厚度薄，体积小，故适合于集成在本发明音频卡中。当然，在其他实施方式中，声音接收器并不仅限为硅麦克风，声音接收器可以为可设置于音频卡中的其他可将声音信号转换为电信号的元件或电路。

控制模块520中的模数转换单元524用于将声音接收器532输入的携带标识数据的模拟电信号转换为携带标识数据的数字电信号，并输出到数据存储单元521，以供数据存储单元521存储作为识别用户身份的标识数据。本实施方式中，模数转换单元524为模数转换器，当然，在其他实施方式中，模数转换单元可以为其他能够进行模数转换的元件或电路。

具体地，用户在需要向音频卡录入识别身份的数据时，将开关模块540闭合，此时，供电模块510向控制模块520供电，以使控制模块520工作。声音接收器532接收外部发送终端发送的携带可识别用户身份的标识信息的声音信号，并将接收的声音信号转化为相应携带标识信息的模拟电信号，以向模数转换单元524发送。例如，外部发送终端发送一定时长的特定频率的声波，以作为用户身份识别的信息，声音接收器532接收到该声波，并相应转化为携带其声波特点的模拟电信号。模数转换单元524将声音接收器532输入的携带标识信息的模拟电信号转化为携带标识信息的数字电信号，并将该数字电信号输出到数据存储单元521。数据存储单元521接收并保存模数转换单元524转换的携带标识信息的数字电信号。

在用户需要身份识别时，将开关模块540闭合，此时，供电模块510向控制模块520供电，以使控制模块520工作。控制模块520中的数据存储单元521将存储的具有识别信息的标识数据向加密单元523发送，加密单元523对标识数据进行加密，并输出到调制单元522，调制单元522对加密单元523加密后的标识数据进行调制，并向声音发送器531输出加载加密标识数据的电信号。声音发送器531接收调制单元522输入的电信号，并将该电信号相应转化为带有加密标识数据的声音信号，以供外部接收终端接收。外部接收终端接收音频卡输出的带有标识数据的声音信号，并将该标识数据进行解密、提取及分析，判断该标识数据是否与预设的用以识别用户身份的数据一致，或者在相应数据库中查询该标识数据对应的身份信息，以确认或获取用户的身份信息。

为了便于说明，全文的说明中，本发明音频卡都是用作身份识别的，但是并不能认为本发明音频看仅限于用作身份识别，本发明音频卡还可以用作防伪、身份认证或重要信息传递等，在此不作限定。

区别于现有技术，本发明实施方式利用供电模块、控制模块及声音模块，与外部进行声音信号的通信，实现了防伪、身份识别或身份认证的功能。同时，本发明实施方式通过声音接收器和模数转换单元，还可获取外部标识数据，以实现随时获取标识数据以供音频卡进行身份识别，使得音频卡的使用更灵活方便。而且，本发明实施方式由于利用声音信号进行通信，可接收或播放声音信号的终端进行相关的软件配置后，即可与音频卡进行通信来实现识别，并不需要配备专门的通信终端，故易于实现，且成本低，音频卡与外部终端进行通信时无需直接接触，避免了由于频繁接触导致的损坏，此外，使用声音模块进行信息的传递，也避免了受金属材料和周围金属环境的限制，以及周围电磁的干扰。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种音频卡，其特征在于，包括供电模块、控制模块及声音模块，所述控制模块分别耦接于供电模块和声音模块；其中，

所述供电模块用于向所述控制模块供电；

所述控制模块用于对标识数据进行处理；

所述声音模块用于进行电信号与声音信号之间的转换；

所述供电模块向控制模块供电，使得所述控制模块开始工作，所述控制模块对所述标识数据进行处理，并控制所述声音模块与外部进行声音信号通信；

其中，所述供电模块为压电陶瓷供电模块，所述压电陶瓷供电模块用于将外部压力转化为电能，以实现向控制模块供电；所述压电陶瓷供电模块包括压电陶瓷、整形单元、稳压单元及电量存储单元；所述压电陶瓷、整形单元、稳压单元及电量存储单元顺序进行耦接；所述压电陶瓷用于由于受到力的作用，发生形变并相应产生电信号；所述整形单元用于对所述压电陶瓷产生的电信号进行整形处理；所述稳压单元用于对转换的电压进行调整，以输出稳定的直流电压；所述电量存储单元用于对稳压单元产生的稳定直流电压转变为电能进行存储，以向所述控制模块提供电能，使得控制模块工作；

或，所述供电模块为热电偶供电模块，所述热电偶供电模块用于将外部热能转化为电能，以实现向控制模块供电；所述热电偶供电模块包括热电偶、整形单元、稳压单元及电量存储单元；其中，所述热电偶、整形单元、稳压单元及电量存储单元顺序依次耦接；所述热电偶用于将外部提供的热能转化为电动势，并将产生的电压输出到整形单元；所述热电偶产生的电压，通过所述整形单元的整形处理以及所述稳压单元的电压调整，形成稳定的直流电压；所述电量存储单元用于对稳压单元产生的稳定直流电压转变为电能进行存储，以向控制模块提供电能，使得控制模块工作。

2.根据权利要求1所述的音频卡，其特征在于，所述音频卡还包括开关模块，所述开关模块分别耦接于供电模块和控制模块，所述开关模块用于控制供电模块是否向控制模块供电。

3.根据权利要求1所示的音频卡，其特征在于，所述声音模块包括声音发送器，所述声音发送器用于将控制模块输出的电信号转换为声音信号，其中，所述声音发送器为压电陶瓷晶片、压电陶瓷蜂鸣片或喇叭。

4.根据权利要求3所述的音频卡，其特征在于，所述声音模块进一步包括声音接收器，所述声音接收器用于将外部携带标识数据的声音信号转换为携带标识数据的电信号，其中，所述声音接收器为硅麦克风。

5.根据权利要求1所述的音频卡，其特征在于，所述控制模块包括数据存储单元及调制单元，所述数据存储单元与调制单元耦接，所述数据存储单元用于存储所述标识数据，所述调制单元用于对所述数据存储单元存储的标识数据进行调制，并将调制后带有标识数据的电信号输出到所述声音模块。

6.根据权利要求5所述的音频卡，其特征在于，所述控制模块还包括加密单元，所述加密单元耦接于数据存储单元及调制单元，所述加密单元用于将所述数据存储单元存储的标识数据进行加密，并向所述调制单元输出，以供所述调制单元对所述加密的标识数据进行调制，并将调制后带有加密的标识数据的电信号输出到所述声音模块。

7.根据权利要求5所述的音频卡，其特征在于，所述控制模块还包括模数转换单元，所述模数转换单元分别耦接于声音模块和数据存储单元，所述模数转换单元用于将声音模块输入的携带标识数据的模拟电信号转换为携带标识数据的数字电信号，并输出到所述数据存储单元。