CN104348558A - 一种声波通信装置、终端设备及声波通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于声波通信技术领域，提供了一种声波通信装置、终端设备及声波通信系统。该声波通信装置、终端设备及声波通信系统中，声波通信装置包括至少两个设置方向不同的电声传感器，从而解决了声波通信方向性的问题，降低了用户使用中对终端设备和声波通信装置之间摆放相对位置的要求，增强使用的便利性，声波通信装置通过不同频段向终端设备进行数据发送，可提高终端设备对声波通信技术的兼容率，有利于声波通信技术的推广和使用。另外，还可以通过切换不同电声传感器分时工作，来降低不同电声传感器之间的信号干扰，优化了信号的传输效果。

Description

一种声波通信装置、终端设备及声波通信系统

技术领域

本发明属于声波通信技术领域，尤其涉及一种声波通信装置、终端设备及声波通信系统。

背景技术

在互联网迅速发展的社会，网上银行已成为金融机构必不可少并且持续发展的一部分。为了提高系统的安全性，防止木马等恶性软件的入侵，用户在使用网上银行时必须进行身份认证，USBKey作为桌面系统的网银交易认证设备被广泛的使用。

随着移动互联网和智能移动终端设备的普及，在智能移动终端上进行网银交易的需求已变得非常迫切。而受智能移动终端上的外部接口限制，传统的USBKey无法直接与智能移动终端连接，为此，现有技术提出了一种基于声波通信的交易认证系统。

现有的基于声波通信的交易认证系统包括移动终端和声波通信装置。移动终端利用本身具有的扬声器和麦克风实现与声波通信装置之间的声音交互，从而完成与声波通信装置之间的交易认证。但由于扬声器发出的声波具有较强的方向性，且市场上移动终端接收性能差异较大，使得移动终端不能稳定的接收声波信号，降低了移动终端对现有基于声波通信的交易认证系统的兼容率，从而限制了基于声波通信的交易认证技术的推广和使用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种声波通信系统，旨在解决现有基于声波通信的交易认证系统中，由于扬声器发声的方向性而导致移动终端接收声波信号不稳定的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种声波通信装置，所述声波通信装置包括：

第一声电传感器；

至少两个设置方向不同的第一电声传感器；

第一人机交互单元，用于接收用户输入的确认指令；

第一处理及控制单元，用于通过所述第一声电传感器接收终端设备发送的声波数据信号，对所述声波数据信号处理后通过所述第一人机交互单元显示，并在所述第一人机交互单元接收到所述确认指令后生成应答信息，之后控制至少两个所述第一电声传感器分别以不同频段的载波调制方式发送所述应答信息。

本发明实施例的另一目的在于提供一种终端设备，所述终端设备包括：

第二声电传感器；

至少两个设置方向不同的第二电声传感器；

第二人机交互单元，用于显示操作界面并接收用户输入的操作指令；

第二处理及控制单元，用于根据用户在所述第二人机交互单元输入的操作指令读取相应的待发送数据，对所述待发送数据进行信号处理后，控制至少两个所述第二电声传感器分别以不同频段的载波调制方式发送相应的声波数据信号，之后通过所述第二声电传感器接收声波通信装置发送的应答信息，并对所述应答信息进行处理后，通过所述第二人机交互单元显示处理结果。

本发明实施例的另一目的在于提供一种声波通信系统，包括声波通信装置和终端设备，其特征在于，所述声波通信装置是如上所述的声波通信装置，所述终端设备是如上所述的终端设备。

本发明实施例的另一目的在于提供一种如上所述的声波通信系统的通信方法，所述方法包括以下步骤：

终端设备中的第二人机交互单元显示操作界面并接收用户输入的操作指令；

所述终端设备中的第二处理及控制单元根据操作指令读取相应的待发送数据，对所述待发送数据进行信号处理后，控制所述终端设备中的至少两个第二电声传感器分别以不同频段的载波调制方式发送相应的声波数据信号；

声波通信装置中的第一处理及控制单元通过所述声波通信装置中的第一声电传感器接收所述终端设备发送的所述声波数据信号，并对所述声波数据信号处理后通过所述声波通信装置中的第一人机交互单元显示；

所述第一人机交互单元接收用户输入的确认指令，所述第一处理及控制单元根据所述确认指令生成应答信息；

所述声波通信装置中的至少两个第一电声传感器分别以不同频段的载波调制方式发送所述应答信息；

所述第二处理及控制单元通过所述终端设备中的所述第二声电传感器接收所述声波通信装置发送的所述应答信息，并对所述应答信息进行处理后，通过所述第二人机交互单元显示处理结果。

本发明提供的声波通信装置、终端设备及声波通信系统中，声波通信装置包括至少两个设置方向不同的电声传感器，从而解决了声波通信方向性的问题，降低了用户使用中对终端设备和声波通信装置之间摆放相对位置的要求，增强使用的便利性。声波通信装置通过不同频段向终端设备进行数据发送，可提高终端设备对声波通信技术的兼容率，有利于声波通信技术的推广和使用。另外，还可以通过切换不同电声传感器分时工作，来降低不同电声传感器之间的信号干扰，优化了信号的传输效果。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的声波通信装置的结构图；

图2是图1中第一处理及控制单元的结构图；

图3是本发明实施例二提供的终端设备的结构图；

图4是图3中第二处理及控制单元的结构图；

图5是本发明实施例四提供的声波通信系统的通信方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种声波通信装置、终端设备及声波通信系统。该系统包括声波通信装置和终端设备，且声波通信装置包括至少两个设置方向（即朝向）不同的电声传感器。以下将结合实施例详细说明本发明的实现方式：

实施例一

本发明实施例一提出了一种声波通信装置，如图1所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例一相关的部分。

详细而言，该声波通信装置1包括：第一声电传感器13；至少两个设置方向不同的第一电声传感器11；第一人机交互单元14，用于接收用户输入的确认指令；第一处理及控制单元12，用于通过第一声电传感器13接收终端设备发送的声波数据信号，对该声波数据信号处理后通过第一人机交互单元14显示，并在第一人机交互单元14接收到确认指令后生成应答信息，之后控制至少两个第一电声传感器11分别以不同频段的载波调制方式发送该应答信息。

进一步地，如图2所示，第一处理及控制单元12可包括：第一存储模块121，用于存储相关信息；第一信号放大电路127，用于对第一声电传感器13接收到的声波数据信号进行放大处理；第一模/数转换模块126，用于对第一信号放大电路127放大后的声波数据信号进行模/数转换；第一信号处理模块122，用于对模/数转换后的声波数据信号进行解调、解码、滤波处理，根据第一存储模块121存储的相关信息生成应答信息，并对该应答信息进行编码和调制处理，该相关信息是指为生成应答信息所必须的信息，该应答信息例如可以包括接收装置的设备ID、接收时间、声波数据信号的完整性信息等；第一通道切换控制电路125，用于在第一信号处理模块122的控制下，切换至少两个第一电声传感器11分时工作；第一数/模转换模块123，用于对第一信号处理模块122处理后的应答信息进行数/模转换；第一驱动电路124，用于在第一信号处理模块122的控制下，驱动第一电声传感器11发送数/模转换后的应答信息。

本发明实施例一中，载波调制方式可以是频移键控（Frequency ShiftKeying，FSK）调制方式，幅移键控（Amplitude Shift Keying，ASK）调制方式，相移键控（Phase Shift Keying，PSK）调制方式，或频分多路复用（FrequencyDivision Multiplexing，FDM）调制方式。

本发明实施例一中，应答信息的频段范围优选是20Hz～20KHz。

本发明实施例一中，至少两个第一电声传感器11可以是喇叭、压电陶瓷片、蜂鸣器或者其它可以将电信号转换成声信号的器件中的一种或多种的组合。

本发明实施例一中，第一声电传感器13可以是麦克风、拾音器、压电陶瓷、电磁扬声器或者其它可以将声信号转换成电信号的器件中的任一种。

本发明实施例一中，第一存储模块121可以是掩膜只读存储器、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、快闪存储器中的任一种。

本发明实施例一中，终端设备可以是电脑、移动通信终端或其它具有电声传感器和声电传感器的终端设备。

本发明实施例一提供的声波通信装置包括至少两个设置方向不同的电声传感器，从而解决了声波通信方向性的问题，降低了用户使用中对终端设备和声波通信装置1之间摆放相对位置的要求，增强使用的便利性。声波通信装置通过不同频段向终端设备进行数据发送，可提高终端设备对声波通信技术的兼容率，有利于声波通信技术的推广和使用。另外，还可以通过切换不同电声传感器分时工作，来降低不同电声传感器之间的信号干扰，优化了信号的传输效果。

实施例二

本发明实施例二提出了一种终端设备，如图3所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例二相关的部分。

详细而言，终端设备2包括：第二声电传感器23；第二电声传感器21；第二人机交互单元24，用于显示操作界面并接收用户输入的操作指令和用户信息；第二处理及控制单元22，用于根据用户在第二人机交互单元24输入的操作指令和用户信息得到相应的待发送数据，对待发送数据进行信号处理后，控制第二电声传感器21以载波调制方式发送相应的声波数据信号，之后通过第二声电传感器23接收声波通信装置发送的应答信息，并对该应答信息进行处理后，通过第二人机交互单元24显示处理结果。

进一步地，如图4所示，第二处理及控制单元22可以包括：第二存储模块221，用于存储信息；第二信号放大电路227，用于对第二声电传感器23接收到的应答信息进行放大处理；第二模/数转换模块226，用于对第二信号放大电路227放大后的应答信息进行模/数转换；第二信号处理模块222，用于根据用户在第二人机交互单元24输入的操作指令、用户信息和第二存储模块221存储的信息得到相应的待发送数据，对该待发送数据进行调制、编码处理，还用于对模/数转换后的应答信息进行解调、解码、滤波处理后，通过第二人机交互单元24显示处理结果，第二存储模块221存储的信息是指与操作指令、用户信息相关联的待发送信息；第二数/模转换模块223，用于对第二信号处理模块222调制、编码后的待发送数据进行数/模转换；第二驱动电路224，用于在第二信号处理模块222的控制下，驱动第二电声传感器21发送数/模转换后相应的声波数据信号。

为了使得终端设备2发送的声波数据信号能够被稳定的接收，本发明实施例二中，终端设备2包括两个设置方向不同的第二电声传感器21；此时，第二处理及控制单元22还可以包括：第二通道切换控制电路225，用于在第二信号处理模块222的控制下，切换两个第二电声传感器21分时工作，第二驱动电路224还用于在第二信号处理模块222的控制下，控制两个第二电声传感器21分别以不同频段的载波调制方式发送相应的声波数据信号。

本发明实施例二中，载波调制方式可以是FSK调制方式，ASK调制方式，PSK调制方式，或FDM调制方式。

本发明实施例二中，应答信息的频段范围优选是20Hz～20KHz。

本发明实施例二中，第二电声传感器21可以是喇叭、压电陶瓷片、蜂鸣器或者其它可以将电信号转换成声信号的器件中的一种或多种的组合。

本发明实施例二中，第二声电传感器23可以是麦克风、拾音器、压电陶瓷、电磁扬声器或者其它可以将声信号转换成电信号的器件中的任一种。

本发明实施例二中，第二存储模块221可以是掩膜只读存储器、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、快闪存储器中的任一种。

本发明实施例二中，终端设备2可以是电脑、移动通信终端或其它具有电声传感器和声电传感器的终端设备。

同样地，本发明实施例二提供的终端设备可包括两个设置方向不同的电声传感器，从而解决了声波通信方向性的问题，降低了用户使用中对终端设备2和声波通信装置之间摆放相对位置的要求，增强使用的便利性。声波通信装置通过不同频段向终端设备进行数据发送，有利于声波通信技术的推广和使用。另外，还可以通过切换不同电声传感器分时工作，来降低不同电声传感器之间的信号干扰，优化了信号的传输效果。

实施例三

本发明实施例三提出了一种声波通信系统，包括实施例一所述的声波通信装置和实施例二所述的终端设备。

此时，由于声波通信装置1具有至少两个电声传感器，因此，第二信号处理模块222在对应答信息进行解调时，需要在应答信息的不同发送频段内进行，直至解调出正确的应答信息为止。同样地，若终端设备2也同时具有至少两个电声传感器，则第一信号处理模块122在对相应的声波数据信号进行解调时，需要在声波数据信号的不同发送频段内进行，直至解调出正确的声波数据信号为止。

实施例四

本发明实施例四提出了一种如实施例三所述的声波通信系统的通信方法，如图5所示，包括：

步骤S1：终端设备2中的第二人机交互单元24显示操作界面并接收用户输入的操作指令和用户信息。

步骤S2：终端设备2中的第二处理及控制单元22根据操作指令和用户信息得到相应的待发送数据，对待发送数据进行信号处理后，控制终端设备2中的第二电声传感器21以载波调制方式发送相应的声波数据信号。

步骤S3：声波通信装置1中的第一处理及控制单元12通过声波通信装置1中的第一声电传感器13接收终端设备2发送的声波数据信号，并对该声波数据信号处理后通过声波通信装置1中的第一人机交互单元14显示。

步骤S4：第一人机交互单元14接收用户输入的确认指令，第一处理及控制单元12根据该确认指令生成应答信息，并对应答信息进行编码和调制处理。

步骤S5：声波通信装置1中的至少两个第一电声传感器11分别以不同频段的载波调制方式发送该应答信息。

步骤S6：第二处理及控制单元22通过终端设备2中的第二声电传感器23接收声波通信装置1发送的应答信息，并对该应答信息进行处理后，通过第二人机交互单元24显示处理结果。

综上所述，本发明提供的声波通信装置、终端设备及声波通信系统中，声波通信装置包括至少两个设置方向不同的电声传感器，从而解决了声波通信方向性的问题，降低了用户使用中对终端设备和声波通信装置之间摆放相对位置的要求，增强使用的便利性。声波通信装置通过不同频段向终端设备进行数据发送，可提高终端设备对声波通信技术的兼容率，有利于声波通信技术的推广和使用。另外，还可以通过切换不同电声传感器分时工作，来降低不同电声传感器之间的信号干扰，优化了信号的传输效果。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来控制相关的硬件完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种声波通信装置，其特征在于，所述声波通信装置包括：

第一声电传感器；

至少两个设置方向不同的第一电声传感器；

第一人机交互单元，用于接收用户输入的确认指令；

第一处理及控制单元，用于通过所述第一声电传感器接收终端设备发送的声波数据信号，对所述声波数据信号处理后通过所述第一人机交互单元显示，并在所述第一人机交互单元接收到所述确认指令后生成应答信息，之后控制至少两个所述第一电声传感器分别以不同频段的载波调制方式发送所述应答信息。

2.如权利要求1所述的声波通信装置，其特征在于，所述第一处理及控制单元包括：

第一存储模块，用于存储相关信息；

第一信号放大电路，用于对所述第一声电传感器接收到的所述声波数据信号进行放大处理；

第一模/数转换模块，用于对放大后的所述声波数据信号进行模/数转换；

第一信号处理模块，用于对模/数转换后的所述声波数据信号进行解调、解码、滤波处理，根据所述第一存储模块存储的所述相关信息生成应答信息，并对所述应答信息进行编码和调制处理；

第一通道切换控制电路，用于在所述第一信号处理模块的控制下，切换至少两个所述第一电声传感器分时工作；

第一数/模转换模块，用于对所述第一信号处理模块处理后的所述应答信息进行数/模转换；

第一驱动电路，用于在所述第一信号处理模块的控制下，驱动所述第一电声传感器发送数/模转换后的所述应答信息。

3.如权利要求2所述的声波通信装置，其特征在于，所述第一存储模块是掩膜只读存储器、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。

4.如权利要求1所述的声波通信装置，其特征在于，所述载波调制方式是FSK调制方式，ASK调制方式，PSK调制方式，或FDM调制方式；

所述至少两个第一电声传感器是喇叭、压电陶瓷片、或蜂鸣器中的一种或多种的组合；

所述第一声电传感器是麦克风、拾音器、压电陶瓷、或电磁扬声器。

5.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：

第二声电传感器；

第二电声传感器；

第二人机交互单元，用于显示操作界面并接收用户输入的操作指令和用户信息；

第二处理及控制单元，用于根据用户在所述第二人机交互单元输入的操作指令和用户信息得到相应的待发送数据，对所述待发送数据进行信号处理后，控制所述第二电声传感器分别以载波调制方式发送相应的声波数据信号，之后通过所述第二声电传感器接收声波通信装置发送的应答信息，并对所述应答信息进行处理后，通过所述第二人机交互单元显示处理结果。

6.如权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述第二处理及控制单元包括：

第二存储模块，用于存储信息；

第二信号放大电路，用于对所述第二声电传感器接收到的所述应答信息进行放大处理；

第二模/数转换模块，用于对放大后的所述应答信息进行模/数转换；

第二信号处理模块，用于根据用户在所述第二人机交互单元输入的操作指令、用户信息和所述第二存储模块存储的所述信息得到相应的待发送数据，对所述待发送数据进行调制、编码处理，还用于对模/数转换后的所述应答信息进行解调、解码、滤波处理后，通过所述第二人机交互单元显示处理结果；

第二数/模转换模块，用于对所述第二信号处理模块调制、编码后的所述待发送数据进行数/模转换；

第二驱动电路，用于在所述第二信号处理模块的控制下，驱动所述第二电声传感器发送数/模转换后相应的所述声波数据信号。

7.如权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备包括两个设置方向不同的第二电声传感器，所述第二处理及控制单元还包括：

第二通道切换控制电路，用于在所述第二信号处理模块的控制下，切换所述两个第二电声传感器分时工作。

8.如权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述第二存储模块是掩膜只读存储器、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；

所述载波调制方式是FSK调制方式，ASK调制方式，PSK调制方式，或FDM调制方式；

所述第二电声传感器是喇叭、压电陶瓷片、或蜂鸣器；

所述第二声电传感器是麦克风、拾音器、压电陶瓷、或电磁扬声器。

9.一种声波通信系统，包括声波通信装置和终端设备，其特征在于，所述声波通信装置是如权利要求1至4任一项所述的声波通信装置，所述终端设备是如权利要求5至8任一项所述的终端设备。

10.一种如权利要求9所述的声波通信系统的通信方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

终端设备中的第二人机交互单元显示操作界面并接收用户输入的操作指令和用户信息；

所述终端设备中的第二处理及控制单元根据操作指令和用户信息得到相应的待发送数据，对所述待发送数据进行信号处理后，控制所述终端设备中的第二电声传感器以载波调制方式发送相应的声波数据信号；

声波通信装置中的第一处理及控制单元通过所述声波通信装置中的第一声电传感器接收所述终端设备发送的所述声波数据信号，并对所述声波数据信号处理后通过所述声波通信装置中的第一人机交互单元显示；

所述第一人机交互单元接收用户输入的确认指令，所述第一处理及控制单元根据所述确认指令生成应答信息，并对所述应答信息进行编码和调制处理；

所述声波通信装置中的至少两个第一电声传感器分别以不同频段的载波调制方式发送所述应答信息；

所述第二处理及控制单元通过所述终端设备中的所述第二声电传感器接收所述声波通信装置发送的所述应答信息，并对所述应答信息进行处理后，通过所述第二人机交互单元显示处理结果。