CN111756940A - 一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，包括多个数据寄存器，可编程寻址逻辑、混音逻辑及相关辅助单元以及软件实现逻辑。本发明所述的一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，能够通过统一编址的可编程寻址双输入混音单元实现了原来的包括交换网络，会议混音矩阵、信号音发生器、增益控制器、来电显示发生器、语音引导控制器、音乐源7个子系统，由于可编程寻址的双输入混音逻辑简单的用FPGA来实现，消耗资源小，从而大大降低了系统的复杂性、提高了可靠性、极大地降低了成本，为数字语音通信的普及带来了更大的空间，一改低端小容量用模拟体系，高端用数字体系的现状。

Description

一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统

技术领域

本发明涉及语音通信系统领域，特别涉及一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统。

背景技术

在现实生活中通过IP语音通信系统网关设备接入系统后，单位任意一部普通内部电话通过拨打提供的电话号码中，即可进入院IP语音通信应用示范系统，然后按照传统的拨号习惯拨打其他部署了IP语音中继设备的院属单位的办公电话，同理，其他单位用户拨打该单位任意一部办公电话，从而实现远程语音通话；

然而现有的数字语音通信系统在使用时存在一定的弊端，现有的数字语音通信系统包含线路扫描及控制，数字交换矩阵、会议混音矩阵、信号音发生器、信号解码器、增益控制器、来电显示发生器、语音引导语音发生器、音乐源，其现有的数字语音交换系统采用的多个独立的功能模块来实现其功能，其结构复杂，资源管理困难、控制软件过于庞大，导致系统造价昂贵。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，其特征在于：包括多个数据寄存器，可编程寻址逻辑、混音逻辑及相关辅助单元以及软件实现逻辑。

优选的，所述可编程寻址逻辑的实现方法，本逻辑通过可编程逻辑器件实现，寻址过程由硬件自动实现，由软件设置的参数，每个编程寻址的双输入混音逻辑含两个基地址，两个偏移地址和两个结束地址，可在硬件的控制下按采样率自动完成数据的寻址，把数据搬运到混音逻辑进行混音；所述可编程寻址逻辑结构，实现两个数据的独立搬运；在搬运的过程中，当基地址与结束地址相同时，可循环搬运单个数据，当基地址与结束地址不相同时，可循环搬运一个区域的数据，两个数据被搬运到混音逻辑时，可把处理后的数据写回到数据缓冲区，可用于输出和供混音器再次寻址；所述可编程寻址逻辑的缓冲区为单一缓冲区结构，数据的输入缓冲区、输出缓冲区、地址缓冲区可控制参数统一寻址，硬件逻辑和处理器可对同一缓冲区进行寻址，可实现混音器的单极混音和级联多级混音。

优选的，所述混音逻辑是居于混音模块及相关辅助单元以及软件实现的功能，其功能主要包括语音交替、音乐源和语音引导、双音频发生器、单音频发生器、来电显示、三方通话和多方会议。

优选的，所述语音交换的实现，是把混音器的一个输入寻址基地址和结束地址设置为要交换的数据的地址，混音器的另一个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0，实现“y＝x1+0”，实现数据的交换。

优选的，所述音乐源和语音引导的实现，是在缓冲区开辟一个固定大小的缓冲区，把混音器的一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，混音器的另一个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0的地址,实现“y＝x1+0”，这样混音器就会自动定时读取此区间的数据，处理后放在输出缓冲区供输出使用，由于开辟的缓冲区大小可以控制，软件只需要定时更行音乐数据或语音引导数据，不需实时处理就可以保证数据不欠载，从而实现语音的连续输出。

优选的，所述双音频发生器的实现，是在缓冲区开辟一个产生第一个音频数据的缓冲区，把混音器的第一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，在缓冲区开辟第二个产生第二个音频数据的缓冲区，把混音器的第二个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，实现“y＝x1+x2”,混音器的两个寻址单元自动扫描相应的区域数据混音得到双音频信号。

优选的，所述单音频发生器的实现，是在缓冲区开辟一个产生单音频数据的缓冲区，把混音器的第一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，混音器的第二个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0的地址，实现“y＝x1+0”，混音器的第一个寻址单元自动扫描相应的区域数据混音得到单音频信号。

优选的，所述来电显示的实现，是在缓冲区开辟一个大的数据缓冲区，由软件产生来电显示需要的数据写入缓冲区，把混音器的第一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，混音器的第二个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0的地址，实现“y＝x1+0”，混音器的第一个寻址单元自动扫描相应的区域数据混音得到来电显示的音频信号。

优选的，所述三方通话的实现，是把第三的用户的混音器的第一个输入寻址基地址和结束地址设置参加会议的第一个用户的数据的地址，把混音器的第二个输入寻址基地址和结束地址设置为参加会议的第二个用户的数据的地址，实现“y3＝x1+x2”,那第三个用户就可以听见第一个用户和第二个用户的声音，参加会议的三个用户的混音单元都分别指向另外的两个用户的地址，实现“y1＝x2+x3；y2＝x1+x3；y3＝x1+x2；”，从而实现三方会议。

优选的，所述多方会议，是采用多个三方会议级联实现。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中，本系统大大简化了系统的结构，通过统一编址的可编程寻址双输入混音单元实现了原来的包括交换网络，会议混音矩阵、信号音发生器、增益控制器、来电显示发生器、语音引导控制器、音乐源7个子系统。由于可编程寻址的双输入混音逻辑可以简单的用FPGA来实现，消耗资源小，从而大大降低了系统的复杂性、提高了可靠性、极大地降低了成本，为数字语音通信的普及带来了更大的空间，一改低端小容量用模拟体系，高端用数字体系的现状。

附图说明

图1为本发明一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统的系统框图；

图2为本发明一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统的可编程寻址流程图；

图3为本发明一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统的混音模块结构图；

图4为本发明一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统的模块功能图；

图5为本发明一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统的初始化程序流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如图1-3所示，一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，包括多个数据寄存器，可编程寻址逻辑、混音逻辑及相关辅助单元以及软件实现逻辑；

所述可编程寻址逻辑的实现方法，本逻辑通过可编程逻辑器件实现，寻址过程由硬件自动实现，由软件设置的参数，每个编程寻址的双输入混音逻辑含两个基地址，两个偏移地址和两个结束地址，可在硬件的控制下按采样率自动完成数据的寻址，把数据搬运到混音逻辑进行混音；所述可编程寻址逻辑结构，实现两个数据的独立搬运；在搬运的过程中，当基地址与结束地址相同时，可循环搬运单个数据，当基地址与结束地址不相同时，可循环搬运一个区域的数据，两个数据被搬运到混音逻辑时，可把处理后的数据写回到数据缓冲区，可用于输出和供混音器再次寻址；所述可编程寻址逻辑的缓冲区为单一缓冲区结构，数据的输入缓冲区、输出缓冲区、地址缓冲区可控制参数统一寻址，硬件逻辑和处理器可对同一缓冲区进行寻址，可实现混音器的单极混音和级联多级混音

如图4-5所示，一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，所述混音逻辑是居于混音模块及相关辅助单元以及软件实现的功能，其功能主要包括语音交替、音乐源和语音引导、双音频发生器、单音频发生器、来电显示、三方通话和多方会议；所述音乐源和语音引导的实现，是在缓冲区开辟一个固定大小的缓冲区，把混音器的一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，混音器的另一个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0的地址,实现“y＝x1+0”，这样混音器就会自动定时读取此区间的数据，处理后放在输出缓冲区供输出使用，由于开辟的缓冲区大小可以控制，软件只需要定时更行音乐数据或语音引导数据，不需实时处理就可以保证数据不欠载，从而实现语音的连续输出；所述语音交换的实现，是把混音器的一个输入寻址基地址和结束地址设置为要交换的数据的地址，混音器的另一个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0，实现“y＝x1+0”，实现数据的交换；所述音乐源和语音引导的实现，是在缓冲区开辟一个固定大小的缓冲区，把混音器的一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，混音器的另一个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0的地址,实现“y＝x1+0”，这样混音器就会自动定时读取此区间的数据，处理后放在输出缓冲区供输出使用，由于开辟的缓冲区大小可以控制，软件只需要定时更行音乐数据或语音引导数据，不需实时处理就可以保证数据不欠载，从而实现语音的连续输出；所述双音频发生器的实现，是在缓冲区开辟一个产生第一个音频数据的缓冲区，把混音器的第一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，在缓冲区开辟第二个产生第二个音频数据的缓冲区，把混音器的第二个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，实现“y＝x1+x2”,混音器的两个寻址单元自动扫描相应的区域数据混音得到双音频信号；所述单音频发生器的实现，是在缓冲区开辟一个产生单音频数据的缓冲区，把混音器的第一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，混音器的第二个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0的地址，实现“y＝x1+0”，混音器的第一个寻址单元自动扫描相应的区域数据混音得到单音频信号；所述来电显示的实现，是在缓冲区开辟一个大的数据缓冲区，由软件产生来电显示需要的数据写入缓冲区，把混音器的第一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，混音器的第二个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0的地址，实现“y＝x1+0”，混音器的第一个寻址单元自动扫描相应的区域数据混音得到来电显示的音频信号；所述三方通话的实现，是把第三的用户的混音器的第一个输入寻址基地址和结束地址设置参加会议的第一个用户的数据的地址，把混音器的第二个输入寻址基地址和结束地址设置为参加会议的第二个用户的数据的地址，实现“y3＝x1+x2”,那第三个用户就可以听见第一个用户和第二个用户的声音，参加会议的三个用户的混音单元都分别指向另外的两个用户的地址，实现“y1＝x2+x3；y2＝x1+x3；y3＝x1+x2；”，从而实现三方会议；所述多方会议，是采用多个三方会议级联实现，综上所述，本发明一改传统的数字语音通信系统的经典结构，把一个复杂的系统统一到一个单一结构的系统，大大降低了成本和软件的复杂性，其技术关键点为统一寻址的可编程语音混音单元的实现方法和7大功能模块居于此基础的架构的实现方法，以及整个系统的原理和结构。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，其特征在于：包括多个数据寄存器，可编程寻址逻辑、混音逻辑及相关辅助单元以及软件实现逻辑。

2.根据权利要求1所述的一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，其特征在于：所述可编程寻址逻辑的实现方法，本逻辑通过可编程逻辑器件实现，寻址过程由硬件自动实现，由软件设置的参数，每个编程寻址的双输入混音逻辑含两个基地址，两个偏移地址和两个结束地址，可在硬件的控制下按采样率自动完成数据的寻址，把数据搬运到混音逻辑进行混音；所述可编程寻址逻辑结构，实现两个数据的独立搬运；在搬运的过程中，当基地址与结束地址相同时，可循环搬运单个数据，当基地址与结束地址不相同时，可循环搬运一个区域的数据，两个数据被搬运到混音逻辑时，可把处理后的数据写回到数据缓冲区，可用于输出和供混音器再次寻址；所述可编程寻址逻辑的缓冲区为单一缓冲区结构，数据的输入缓冲区、输出缓冲区、地址缓冲区可控制参数统一寻址，硬件逻辑和处理器可对同一缓冲区进行寻址，可实现混音器的单极混音和级联多级混音。

3.根据权利要求1所述的一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，其特征在于：所述混音逻辑是居于混音模块及相关辅助单元以及软件实现的功能，其功能主要包括语音交替、音乐源和语音引导、双音频发生器、单音频发生器、来电显示、三方通话和多方会议。

4.根据权利要求3所述的一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，其特征在于：所述语音交换的实现，是把混音器的一个输入寻址基地址和结束地址设置为要交换的数据的地址，混音器的另一个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0，实现“y＝x1+0”，实现数据的交换。

5.根据权利要求3所述的一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，其特征在于：所述音乐源和语音引导的实现，是在缓冲区开辟一个固定大小的缓冲区，把混音器的一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，混音器的另一个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0的地址,实现“y＝x1+0”，这样混音器就会自动定时读取此区间的数据，处理后放在输出缓冲区供输出使用，由于开辟的缓冲区大小可以控制，软件只需要定时更行音乐数据或语音引导数据，不需实时处理就可以保证数据不欠载，从而实现语音的连续输出。

6.根据权利要求3所述的一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，其特征在于：所述双音频发生器的实现，是在缓冲区开辟一个产生第一个音频数据的缓冲区，把混音器的第一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，在缓冲区开辟第二个产生第二个音频数据的缓冲区，把混音器的第二个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，实现“y＝x1+x2”,混音器的两个寻址单元自动扫描相应的区域数据混音得到双音频信号。

7.根据权利要求3所述的一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，其特征在于：所述单音频发生器的实现，是在缓冲区开辟一个产生单音频数据的缓冲区，把混音器的第一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，混音器的第二个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0的地址，实现“y＝x1+0”，混音器的第一个寻址单元自动扫描相应的区域数据混音得到单音频信号。

8.根据权利要求3所述的一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，其特征在于：所述来电显示的实现，是在缓冲区开辟一个大的数据缓冲区，由软件产生来电显示需要的数据写入缓冲区，把混音器的第一个输入寻址基地址设为此缓冲区的开始地址，结束地址设置此缓冲区的结束地址，混音器的第二个输入寻址基地址和结束地址设置为数据0的地址，实现“y＝x1+0”，混音器的第一个寻址单元自动扫描相应的区域数据混音得到来电显示的音频信号。

9.根据权利要求3所述的一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，其特征在于：所述三方通话的实现，是把第三的用户的混音器的第一个输入寻址基地址和结束地址设置参加会议的第一个用户的数据的地址，把混音器的第二个输入寻址基地址和结束地址设置为参加会议的第二个用户的数据的地址，实现“y3＝x1+x2”,那第三个用户就可以听见第一个用户和第二个用户的声音，参加会议的三个用户的混音单元都分别指向另外的两个用户的地址，实现“y1＝x2+x3；y2＝x1+x3；y3＝x1+x2；”，从而实现三方会议。

10.根据权利要求3所述的一种可编程寻址双输入混音的精简数字语音通信系统，其特征在于：所述多方会议，是采用多个三方会议级联实现。

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