CN1081381C - 一种智能音频服务器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种智能音频服务器，由系统控制芯片，编码解码芯片，存储器，DMA控制器，常用外设接口控制电路，外部音响接口控制电路，内部音响接口控制电路，电器开关控制电路组成，其中系统控制芯片与其它所有电路相连，编码解码芯片与外部音响接口控制电路，机内麦克风、扬声器、耳机接口控制电路相连。该装置存储时间长，集录、编、放、程控、显示于一身，操作简单，携带方便，可用于智能音频服务领域。

Description

一种智能音频服务器

本发明涉及一种音频处理装置，特别是一种能够大容量存储、编辑和播放音频的装置。

目前国内外的音频处理装置有五类：1.盒带式录放机，采用传统的机芯和录音磁带记录音频信号，虽然其中有些装置的存储容量和播放效果可以达到较高水准，但这类装置的编播能力较差，当用于学习跟读和强化记忆练习时其使用效果不佳；2.盘片式放音机，这种装置的存储容量和播放效果一般高于前者，但它除了有前者的缺点外，更为主要的是不具备记录功能；3.固体录放机，这种装置利用动态存储器录音，其编播能力有限，而且其录音时间短，可靠性低，一旦掉电，录音信息将会丢失；4.多媒体计算机，这种装置目前不具备录音基础和条件，一般只具备放音功能，且价高，使用、携带不方便；5.DAB系统，该系统将录音和还音隔离，而且系统复杂，不便携带，功能少，无法普及应用。

本发明的目的是提供一种可以存储、编辑和演播音频的装置，以克服目前各种音频处理装置存在的缺陷，它集录编放于一身，可长时间录音，能全屏幕编辑，能全自动播放，并具有程控功能、智能语言服务和各种日常信息显示服务等多种功能，从而增强音频处理装置的使用功能和价值，使音频处理装置在人们日常生活、学习、工作和娱乐中得到更广泛应用。

本发明是这样实现的：它包括机壳、显示器、操作面板、显示灯及按钮、端口、硬盘、系统板、电源及电缆和鼠标器等，其特征在于系统板设置系统控制芯片，编码解码芯片，存储器，DMA控制器，硬盘接口控制电路，显示器接口控制电路，操作面板接口控制电路，鼠标器接口控制电路，外部音响接口控制电路，机内麦克风、扬声器、耳机接口控制电路，卡拉OK接口控制电路，电器开关控制电路；外部音响接口控制电路，机内麦克风、扬声器、耳机接口控制电路分别与编码解码芯片相连，编码解码芯片与系统控制芯片相连，当需要音频信号录入时，系统控制芯片将相应电路接通，需存储的音频信号经编码解码芯片数字化并编码后送往系统控制芯片，系统控制芯片通过线性预测法对数字化音频信号进行压缩，并将该信息存储到与系统控制芯片相连的动态存储器中，随后由与系统控制芯片相连的DMA控制器控制将该信息转存到硬盘之中，当需要音频信号播出时，需播放的数字化音频信号由系统控制芯片以DMA方式从硬盘中取出，经过线性预测算法复原，并将复原的数字信号送给编码解码芯片，编码解码芯片将该数字信号解码为模拟信号，根据要求送给外部音响接口电路或机内扬声器或耳机监听。鼠标器接口控制电路和操作面板接口控制电路分别与系统控制芯片相连，系统控制芯片通过按钮和面板操作接受使用者的各种指令并执行，通过显示器显示整机当前状态、年、月、日、时钟、日常生活信息、显示工作结果、工作过程以及操作窗口和菜单等。系统控制芯片根据程控时序指令，控制与之相连的电器开关控制电路中电源开关的接通和断开。

本发明与现有技术相比，具有以下主要优点：

1、集录编放和程控于一身，用途广泛；

2、容量大，可以长时间地记录存储音频信号；

3、具有丰实的音频编辑处理功能，具体为：

(1)可以对音频文件命名和更名；

(2)可以对音频文件删除或拷贝；

(3)可以对音频文件修改、剪辑、粘贴和拆分；

(4)可以全屏幕显示音频文件并对文件进行块操作；

4、具有丰实的音频播放功能，具体为：

(1)可以对播放的音频文件按需要重新排序；

(2)可以对需要播出的音频文件规定重复播放次数；

(3)可以对播放的文件快速或减速播放，能快进、快退、暂停等；

5、具有微动播放功能，可以按要求对文件块进行动态调试和播放；

6、全数字化，因而其音色、音质、音调可以永久不变；

7、可以定时录/放音；

8、可以定时控制外界电器开关；

9、操作使用简单方便，具有较好的人机界面，录音可全屏幕编辑，播放可全屏幕选曲，通过带有提示的鼠标和面板操作，可以轻松地完成录、编、放和程控，亦可全自动，达到即开即用。

10、具备语言服务和提供记时、记事、显示等服务功能。

11、音频文件的播放准确迅捷方便，没有切音和丢音。

12、使用可靠性高，便于携带。

13、具有音频扩展潜力，使之可与各种音频信号兼容并可连接各种外部音响设备。

14、经过使用者的精心设计编排，可以成为综合性较强的家庭、个人、企事业、各机关公司真正尽情享受的非常动听奥妙无穷的长时间全自动音乐演播中心。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1本发明实施例的整机外观图

图2本发明实施例的系统板硬件结构框图

图3本发明实施例的系统板硬件电路框图

图4本发明实施例音频和电器开关接口控制电路结构图

本发明实施例为一种多功能智能音频服务器，其整机外观如图1所示，它由机壳1、显示器2、操作面板3、显示灯及控制按钮4、端口5、硬盘6、电源7、鼠标器8和系统板9组成；机壳上设有一可以开启并至少可以安装两个硬盘的硬盘箱10，硬盘是活动硬盘和固定硬盘中任一种，是可以移动、可拆卸的；端口位于正面、侧面和背面，分别接插各种外部音响、外部电源和各种转接器等；系统板位于机体内部；机体正面还装有自身话筒和扬声器；操作面板上各功能键说明如下：K0是程控键，K1是放音键，K2是录音键，S1是暂停键，S2是停止键，R1是卡拉OK播放键，R2是话筒录音键，E是编辑键，U是正常速度播放键，V是变速播放键，P是增加键，Q是减少键，S是电源开关，其中，按下U键表示按正常速度播音，当按下V键后再按P或Q键，则变为快速或慢速播放，若不按V键，则P或Q键分别表示快进或回退。

图2是本发明实施例的系统板硬件结构框图，已在技术方案实现部分进行了说明，这里不在重述。

图3是本发明实施例的系统板硬件电路框图，其中系统控制芯片为Z89C68，操作面板控制器为8042，硬盘/磁带机控制器为82077，显示器控制器为CL-GD6410，鼠标器控制器为8250，DMA控制器为8237，编码解码芯片为MC145503。当有信号送给Z89C68时，Z89C68将判断该信号，若为放音信号，则将首先自动接通放音电路继电器J1和耳机放音监听继电器J3，然后根据使用者制定的节目单中所规定的节目顺序和次数，依次以DMA方式将音频文件从硬盘中读出，Z89C68用线性预测法解压，送至MC145503解码并转化成模拟信号送给机内扬声器或外部音响设备播出，如果使用者未制定节目单，则按全自动方式播放；若为录音信号，则将首先自动接通录音电路继电器J2和耳机录音监听继电器J4，然后用线性预测法对其进行压缩，并将压缩后的数字信号以DMA方式存放于硬盘之中；若为程控信号，则定时送出相应的信号给继电器J1、J3/J2、J4/J7、J8，使其定时放音、定时录音或程控电器开关H1、H2；若为编辑命令，则Z89C68进入编辑状态并在显示器上显示各种编辑命令，使用者可以使用这些命令完成所需的操作，Z89C68将根据编辑操作系统接受并执行这些命令。

图4是本发明实施例音频和电器开关接口控制电路结构图，它包括机内扬声器、外部音响设备线路输出接口控制电路，耳机监听接口控制电路，机内话筒、外接话筒(含卡拉OK)接口控制电路，外部音响设备线路输入接口控制电路，电器开关控制电路。

其中sp是机内扬声器，CK1是线路输出插孔，CK2是耳机插孔，mic是机内话筒，CK3是外接话筒(含卡拉OK)插孔，CK4是线路输入插孔。操作面板上R1键是机内话筒和外接话筒的卡拉OK按钮，当使用者按下该键时，该信号被送至Z89C68，Z89C68接到此信号后发出信号给话筒卡拉OK继电器J5，J5将话筒接入放音电路，使用者利用此可进行卡拉OK演唱；操作面板上R2键是机内话筒和外接话筒的录音键，当使用者按下该键时，该信号被送到Z89C68，Z89C68接到此信号后发出信号给话筒录音继电器J6，J6将话筒接入录音电路，使用者可以利用此进行话筒录音。

本发明所述智能音频服务器以如下方式工作：整机电源开关打开后将自动处于静机状态，此时显示屏幕上将显示出年、月、日、时钟以及其它日常生活信息。若按一下K1键，则屏幕自动跳出可以选择的节目单，如果不选择节目单，则主机将在按第二下K1键时根据隐含或自定义的节目单播放；若按一下K2键，则主机随即开始录音，并在屏幕上显示机器赋予的文件名(一般按当时的时间取名，并计及到分)，如果使用者要自己取名，则在录音的同时可以动态赋名，录音完后，主机将按自动命名或使用者的命名记录入硬盘之中；若使用者按下E键，则主机进入编辑状态，并在屏幕上显示其操作窗口和菜单，通过鼠标和操作面板的按钮操作，可以在显示器上显示音频文件清单，更改文件名，删除文件，拷贝文件，制作节目单(播放秩序和播放次数)，制作程控单(定出音频文件录放开启/关闭的时间顺序和电器开关的编号及其开启/关闭的时间顺序)，选择采样频率，打开文件并在屏幕上显示其频谱图(可以在屏幕上上下滚动、左右移动、缩放等)，修改文件(可对文件剪辑、粘贴和拆分等)，文件块操作和微动视听等；若使用者按一下K0键，则主机进入程控状态，并在屏幕上显示出可供选择的程控单，如果用户不选择程控单，则主机将自动按隐含或自定义的程控单工作，并在显示器上显示年、月、日、时钟及程控标志和程控单名称。

按本例所述方案制出的智能音频服务器，可以存储音频5～10h(或存储音乐歌曲75～150支)，其音质优于FM，或相当于CD级，所需的音频文件寻找快捷、方便、准确，其检索时间小于1秒。

为扩展其功能和增加其应用灵活性，在系统板上设置PCI扩展槽和EISA扩展槽，通过插入各种专门的扩展卡，不仅可提高性能，并可同多种外部设备相连，包括遥控器、电器、CD-ROM、CD、VCD、高速DMA卡、SCSI卡等等，通过软件上的进一步开发，还可提供功能性很强的智能语音服务(如留言定时通知、日常生活提示等)，台历、时钟和生活信息显示，以及兼作记事本、通讯录、工作手册、生活手册、词典、记帐本等，由于它的多功能性和兼容性，因而会在个人、家庭、企事业、各机关公司等有着非常广泛的用途。为充分发挥效益，可制成不同规格和级别，分别用于下列领域：自学、教学、音乐会、广播电台、娱乐场所、音频服务设施等等。

Claims (3)

1.一种智能音频服务器包括机壳、显示器、操作面板、显示灯及按钮、端口、硬盘、系统板、电源及电缆和鼠标器等，其特征在于系统板设置系统控制芯片，编码解码芯片，存储器，DMA控制器，硬盘接口控制电路，显示器接口控制电路，操作面板接口控制电路，鼠标器接口控制电路，外部音响接口控制电路，机内麦克风、扬声器、耳机接口控制电路，卡拉OK接口控制电路，电器开关控制电路；外部音响接口控制电路，机内麦克风、扬声器、耳机接口控制电路分别与编码解码芯片相连，编码解码芯片与系统控制芯片相连，将模拟音频信号数字化或将数字音频信号模拟化；系统控制芯片分别与编码解码芯片，外部音响接口控制电路，机内麦克风、扬声器、耳机接口控制电路，卡拉OK接口控制电路相连，控制这些电路及芯片的工作过程；系统控制芯片与存储器相连，系统控制芯片与DMA控制器相连，系统控制芯片与硬盘接口控制电路相连，系统控制芯片与电器开关控制电路相连，系统控制芯片与鼠标器接口控制电路相连，系统控制芯片与显示器接口控制电路相连，系统控制芯片与操作面板接口控制电路相连。

2根据权利要求1所述的智能音频服务器，其特征在于系统控制芯片采用的是Z89C68，编码解码芯片是MC145503。

3根据权利要求1所述的智能音频服务器，其特征在于机壳上设有一可以开启并至少可以安装两个硬盘的硬盘箱，硬盘是活动硬盘和固定硬盘中任一种。

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