CN105895143A

CN105895143A - 一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪

Info

Publication number: CN105895143A
Application number: CN201510050521.2A
Authority: CN
Inventors: 洪杰星; 林救星; 林鸿友
Original assignee: QUANZHOU TIETONG ELECTRONIC EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: QUANZHOU TIETONG ELECTRONIC EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2016-08-24

Abstract

本发明的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其包括控制板单元和接口板单元；所述接口板单元设有十六路录音通道、一个十六路放音通道、一个电话接口、一个USB接口、一个以太网接口和一个电池接口；所述控制板单元包括两个硬盘电源接口、一个LCD接口、一个按键接口、一个主处理器、一个ADC控制板单元和一个DAC控制板单元；所述ADC控制板单元与十六路音频录音接口相连接；所述控制板单元和接口板单元相连接。本发明有益效果：实现集中式录音存储功能，实现上千路的录音存储，适合应用在铁路沿线车站上各种有/无线通讯设备需要语音记录的设备。具有可靠性高、兼容性高、使用方便等特点，是当前录音设备的理想替代产品。

Description

一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪

技术领域

本发明涉及一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，特别是指应用在铁路沿线车站上各种有/无线通讯设备需要语音记录的设备。

背景技术

现有技术中，铁路无线列车调度通信系统(如：调度电话、车站电台、机车电台、自动电话、调度总机、集中机等设备)是保障铁路行车安全的信息化装备。

目前普遍使用的语音记录仪采用固态卡为存储介质的单片机控制的录音机，以及计算机控制的录音卡设备。这些设备都存在这样或那样的缺点，比如存储介质易受湿度等环境影响，数据保存寿命短，抗震性能差，容量较小，致使存储时间太短，兼容性差，每个设备相对独立，以及成本过高等缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点，提供一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，采用FPGA和MCU双处理技术，具有实时性高、可同时处理上16路音频录音接口、语音压缩处理，VOIP通信、以太网通信等功能，可进行设备组合同时接入、多路通道同时录音等功能，并采用主备硬盘存储录音内容，提高录音数字存储的可靠性，通过以太网接口连接工业计算机，即可实现分布式录音存储功能，也可实现集中式录音存储功能。

本发明采用如下技术方案：

一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其包括控制板单元和接口板单元；所述接口板单元设有十六路录音通道、一个十六路放音通道、一个电话接口、一个USB接口、一个以太网接口和一个电池接口；

所述电池接口具有充放电控制功能；

所述控制板单元包括两个硬盘电源接口、一个LCD接口、一个按键接口、一个主处理器、一个ADC控制板单元和一个DAC控制板单元；

所述ADC控制板单元与十六路音频录音接口相连接；所述控制板单元和接口板单元相连接。

在本发明的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪中，所述主处理器包括FPGA处理器和MCU处理器，所述FPGA处理器和MCU处理器相互协同工作，实现以太网通信、语音压缩处理和主备硬盘存储通信。

在本发明的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪中，所述MCU处理器和FPGA处理器之间通过高速SPI总线相连接，实现的数据传送，当远程电话遥控查询时，由MCU处理器根据远程电话的操作内容，通过SPI总线控制FPGA处理器进行遥控查询并播放已存储的语音内容，操作时有语音提示。。

在本发明的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪中，所述MCU处理器还包括USB接口，所述USB接口采用USB Host接口或USB OTG接口，由MCU处理器内部驱动器直接控制，用于存储数据转存到U盘。下载数据时，由FPGA处理器从硬盘读取数据，通过高速SPI总线传送给MCU处理器，再由MCU处理器写入到U盘。

在本发明的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪中，所述MCU处理器采用CORTEX-M3芯片，所述FPGA处理器采用Cyclone-III系列芯片。

在本发明的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪中，所述控制板单元还包括主备硬盘，用于存储录音数据，以提高录音数据存储的可靠性。

在本发明的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪中，所述控制板单元还包括主备硬盘接口，以提高录音数据存储的可靠性。

在本发明的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪中，所述接口板单元通过以太网接口，连接多台语音记录仪的以太网接口，实现集中式存储语音记录仪的功能。

在本发明的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪中，所述接口板单元还包括十六路音频录音接口，用于兼容外接调度电话、车站电台、机车电台、自动电话、调度总机、集中机等设备，并根据需要选择及设置录音启动条件(声控/电控)，多路通道具有同时记录功能。

在本发明的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪中，所述以太网接口选用PHY芯片，由所述MCU处理器内部Ethernet控制器驱动，通过以太网接口，实现集中式录音的数据通信，或由远程电脑软件对记录仪的运行状况进行远程监控，实现远程查询、回放、监听和数据下载等功能。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪具有如下有益效果：融合了现代计算机、VOIP技术、以太网通信、硬盘通信、语音压缩处理技术等技术，完全满足长时间数据存储工作记录、查询和播放的需求；采用固态硬盘作为存储介质，抗震性能好，存储容量大，录音时间可达1万小时以上，通过以太网接口连接工业计算机，即可实现分布式录音存储功能，也可实现集中式录音存储功能，实现上千路的录音存储，适合应用在铁路沿线车站上各种有/无线通讯设备需要语音记录的设备。具有可靠性高、兼容性高、使用方便等特点，是当前录音设备的理想替代产品。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的硬件框图。

图2为本发明集中式录音连接示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

如图1所示，本发明的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其包括控制板单元和接口板单元；所述接口板单元设有十六路录音通道、一个十六路放音通道、一个电话接口、一个USB接口、一个以太网接口和一个电池接口；

所述电池接口具有充放电控制功能；

所述控制板单元采用高容量的固态硬盘，用于存储录音数据，连续录音时间长，记录数据断电保存时间长。

在本发明的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪中，所述MCU处理器采用CORTEX-M3芯片，所述FPGA处理器采用Cyclone-III系列芯片，采用主备硬盘作为存储设备，提高数据存储的可靠性，全数字电路设计，利用编码压缩算法解决了语音数字化后码率与记录时间的矛盾，用最新的信号压扩技术解决了语音动态范围与数字位的矛盾，有效地克服了其他录音设备的缺点。

所述MCU处理器集成有以太网MAC、USB主机/从机/OTG接口，能够接入以太网或电话网，通过远程计算机集中管理多台记录仪，实时监测设备运行状况。具备远程配置IP地址，数据下载。可以支持传统电话查询方式，可利用程控电话接口，可实现远程放音、查询、校时、巡检，并有语音提示。

所述FPGA处理器采用Cylone-III芯片，主要负责语音的A/D，D/A控制板单元、SATA硬盘的数据存储与读取、以及1-16路的语音记录和1路查询放音通道的控制，放音通道连接到外置扬声器和电话接口，用于录音时监听或者已录语音内容的远程查询播放。

本发明的数字语音记录仪能够实现全面记录信息，在记录信息中，保存有设备号、通道号、开始时间、文件及数据长度，及安全密码技术，软件锁定键盘功能，避免无关人员干扰、破坏。

本发明的数字语音记录仪采用双处理器技术，具有实时性高、多路通道同时录音等特点。通过以太网实现远程监听或回放，并且不会影响正在进行的录音，在记录语音的同时，记录该段录入内容的起始时间及该段录入内容的时间长度，放音时，同步显示时间信息。可以随时回放语音信息，回放过程中不影响录音，放音有循环功能。

本发明的数字语音记录仪具有站号设置功能，便于管理，可对不同场所使用的设备进行编号，该号码随同语音及数据信息保存在硬盘中，方便对多台记录仪进行统一管理。可以查阅历史记录数据，并可以根据记录日期和时间查询相应的记录数据，操作方便，查询快捷。

本发明的数字语音记录仪，能够在本机进行设置放音、停止、快进、快退、音量大、音量小选择等，具有记录的同时也可以查询播放功能，在监听、查询、放音时不影响录音，还具有循环式录音记录满后边抹边录音等功能。

如图2所示，本发明的数字语音记录仪，根据需要扩展多台数字语音记录仪进行集中式录音，实现对几十路甚至上千路语音进行录音，多台数字语音记录仪通过交换机连接到工控计算机，电脑软件通过以太网接口对多台数字语音记录仪进行集中式管理，可以实现对多台数字语音记录仪进行实时监控、查询播放、数据下载等功能，在操作过程中不影响录音。

本发明中，当远程电话遥控查询时，由MCU处理器根据远程电话的操作内容，通过高速SPI接口控制FPGA处理器进行遥控查询并播放已存储的语音内容，操作时有语音提示。以太网接口选用PHY芯片，由MCU处理器内部以太网MAC控制器驱动，可以通过以太网接口或电话接口，对记录仪的运行状况进行远程监控，实现远程查询、回放、监听和数据下载等功能。USB接口采用一个USB Host接口，由MCU处理器内部驱动器直接控制，用于语音数据转存到U盘。下载数据时，由FPGA处理器从硬盘读取数据，通过高速SPI接口传送给MCU处理器，再由MCU处理器写入到U盘。

本发明的有益效果：融合了现代计算机、VOIP技术、以太网通信、硬盘通信、语音压缩处理技术等技术，完全满足长时间数据存储工作记录、查询和播放的需求；采用固态硬盘作为存储介质，抗震性能好，存储容量大，录音时间可达1万小时以上，通过以太网接口连接工业计算机，即可实现分布式录音存储功能，也可实现集中式录音存储功能，实现上千路的录音存储，适合应用在铁路沿线车站上各种有/无线通讯设备需要语音记录的设备。具有可靠性高、兼容性高、使用方便等特点，是当前录音设备的理想替代产品。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其特征在于，其包括控制板单元和接口板单元；所述接口板单元设有十六路录音通道、一个十六路放音通道、一个电话接口、一个USB接口、一个以太网接口和一个电池接口；

所述电池接口具有充放电控制功能；

2.根据权利要求1所述的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其特征在于，所述主处理器包括FPGA处理器和MCU处理器，所述FPGA处理器和MCU处理器相互协同工作，实现以太网通信、语音压缩处理和主备硬盘存储通信。

3.根据权利要求1或2所述的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其特征在于，所述MCU处理器和FPGA处理器之间通过高速SPI总线相连接，实现的数据传送。

4.根据权利要求1或2所述的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其特征在于，所述MCU处理器还包括USB接口，所述USB接口采用USB Host接口或USB OTG接口。

5.根据权利要求1或2所述的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其特征在于，所述MCU处理器采用CORTEX-M3芯片，所述FPGA处理器采用Cyclone-III系列芯片。

6.根据权利要求1所述的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其特征在于，所述控制板单元还包括主备硬盘，用于存储录音数据，以提高录音数据存储的可靠性。

7.根据权利要求1所述的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其特征在于，所述控制板单元还包括主备硬盘接口，以提高录音数据存储的可靠性。

8.根据权利要求1所述的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其特征在于，所述接口板单元通过以太网接口，连接多台语音记录仪的以太网接口，实现集中式存储语音记录仪的功能。

9.根据权利要求1所述的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其特征在于，所述接口板单元还包括十六路音频录音接口，用于兼容外接调度电话、车站电台、机车电台、自动电话、调度总机、集中机等设备，并根据需要选择及设置录音启动条件(声控/电控)，多路通道具有同时记录功能。

10.根据权利要求1所述的一种集中式和分散式存储功能的数字语音记录仪，其特征在于，所述以太网接口选用PHY芯片。