CN112925500A - 一种会议设备 - Google Patents

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李慧奇
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Abstract

本发明公开了一种会议设备，会议设备包括音频处理模块、控制模块和录音播放模块，其中，音频处理模块分别与控制模块和录音播放模块通信连接；控制模块，用于向音频处理模块发送启动指令；音频处理模块，用于根据启动指令，向录音播放模块发送录音指令；以及，当检测到录音播放模块针对录音指令返回的音频文件时，对音频文件进行处理，得到目标音频并发送至录音播放模块；录音播放模块，用于根据录音指令采集环境中的音频信号，生成音频文件；以及，当接收到目标音频时，播放目标音频。本发明提供一体化的会议设备，减少对外接设备的依赖，做到了会议系统音画二合一。

Description

一种会议设备
技术领域
本发明涉及录音播放领域，尤其涉及一种会议设备。
背景技术
随着科技的发展，多人会议、教学场景变得越来越普遍。在会议空间逐渐变大的趋势之下，保证人员参会体验是会议系统的基础需求。为了保证参会人员“看得清”，当前会议系统采用投影仪、大屏幕等工具，通过电脑投影、投屏或使用大屏电视设备播放会议资料；为了保证参会人员“听得清”，当前会议系统采用外接麦克风及音箱设备，完成声音放大的工作。因此，当前会议系统需要的基本设备包括：画面输出系统，例如电脑及投影设备或大屏电视设备，以及声音输出系统，例如外接麦克风及音箱设备。
现有的会议系统需要的设备缺一不可，一旦缺少画面输出或声音输出某个设备，均会直接影响到会议质量，即功能上和物理设备上的依赖程度高度不匹配。因此在会议模式下，对外接设备具有较强的依赖性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种会议设备，旨在解决现有技术中会议系统对外接设备依赖性强的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种会议设备，所述会议设备包括音频处理模块、控制模块和录音播放模块，其中，所述音频处理模块分别与所述控制模块和所述录音播放模块通信连接；
所述控制模块，用于向所述音频处理模块发送启动指令；
所述音频处理模块，用于根据所述启动指令，向所述录音播放模块发送录音指令；以及，
当检测到所述录音播放模块针对所述录音指令返回的音频文件时，对所述音频文件进行处理，得到目标音频并发送至所述录音播放模块；
所述录音播放模块，用于根据所述录音指令采集环境中的音频信号，生成音频文件；以及，
当接收到所述目标音频时，播放所述目标音频。
可选地，所述的会议设备，其中，所述检测方式为循环检测。
可选地，所述的会议设备，其中，所述音频处理模块还用于：
根据所述录音播放模块的采集参数，计算对应的单位字节流值；
根据所述单位字节流值，确定与所述启动指令对应的缓存空间。
可选地，所述的会议设备，其中，所述对所述音频文件进行处理，得到目标音频并发送至所述录音播放模块，具体包括：
对所述音频文件进行回声消除处理，得到第一音频；
对所述第一音频进行降噪处理，得到第二音频；
对所述第二音频进行增益处理，得到所述目标音频。
可选地，所述的会议设备，其中，所述回声消除处理包括基于回声消除算法的回声消除处理。
可选地，所述的会议设备，其中，所述控制模块还用于向所述音频处理模块发送终止指令。
可选地，所述的会议设备，其中，所述音频处理模块还用于：
当接收到所述终止指令时，停止循环检测，并向所述录音播放模块发送释放指令。
可选地，所述的会议设备，其中，所述录音播放模块包括管理单元、采集单元和播放单元，其中，所述管理单元分别与所述播放单元通信和所述采集单元连接；
所述管理单元，用于当接收到所述录音指令时，根据所述录音指令，生成采集指令，并将所述采集指令发送至所述采集单元；
所述采集单元，用于当接收到所述采集指令时，根据所述采集指令，采集环境中的音频信号，生成音频文件；
所述播放单元，用于当接收到所述目标音频时，播放所述目标音频。
可选地，所述的会议设备，其中，所述采集单元具体用于：
当接收到所述采集指令时，打开所述采集指令对应的设备节点；
基于所述设备节点对应的设备，采集环境中的音频信号，生成所述音频文件。
可选地，所述的会议设备，其中，所述管理单元还用于当接收到所述释放指令时，根据所述释放指令，生成停止指令，并将所述停止指令发送至所述采集单元和/或所述播放单元；
所述采集单元还用于当接收到所述停止指令时，根据所述停止指令，停止音频信号的采集和/或释放调用资源；
所述播放单元还用于当接收到所述停止指令时，根据所述停止指令，停止音频播放和/或释放所述调用资源。
本发明在现有会议设备的基础上，利用目前大多设备所装备的功放模块对应设计出实时录音播放功能，替换原有会议设备中需要外加音箱的方案，做到了会议系统音画设备二合一，实现了功能上和物理设备上统一高度依赖的痛点。
此外，本发明执行环境可基于安卓系统及其通用接口，在通用性、兼容性和可移植性上都有优势，一旦有需求则可以快速完成功能对接和移植。对使用方而言，本发明对外开放使能切换开关，功能流程隐藏封装，做到了一键切换，即刻使用。
附图说明
图1是本发明会议设备提供的较佳实施例的会议设备的第一个示意图；
图2为本发明会议设备提供的较佳实施例的会议设备的第二个示意图；
图3为本发明会议设备提供的较佳实施例的音频播放流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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。
本发明较佳实施例所述的会议设备100，该会议设备100可应用于会议、教学、研讨会等场所。本实施例基于安卓原生系统技术实现，但在实际应用中也可基于类似的功能原理在基于微软系统等不同的操作平台的设备上实现，以安卓原声系统为例主要因为目前应用最为广泛的智能设备多为基于安卓系统实现的，因此基于安卓系统的设计具有更广的适用性。如图1所述，所述会议设备100包括音频处理模块120、控制模块110和录音播放模块130，其中，所述音频处理模块120分别与所述控制模块110和所述录音播放模块130通信连接。
所述控制模块110，用于向所述音频处理模块120发送启动指令。
所述音频处理模块120，用于根据所述启动指令，向所述录音播放模块130发送录音指令；以及，
当检测到所述录音播放模块130针对所述录音指令返回的音频文件时，对所述音频文件进行处理，得到目标音频并发送至所述录音播放模块130；
所述录音播放模块130，用于根据所述录音指令采集环境中的音频信号，生成音频文件；以及，
当接收到所述目标音频时，播放所述目标音频。
具体地，当用户在使用会议设备100时，先启动外放按键，从而开启会议设备100的扩音模式。基于外放按键，会议设备100中的控制模块110打开功能使能，向功能服务发送启动指令，已开启对环境的录音。功能服务基于音频处理模块120实现，因此控制模块110基于通讯连接，将启动指令发送至音频处理模块120。
音频处理模块120接收到启动指令后，一方面代表音频处理模块120后续需要对采集到的音频进行处理，一方面代表需要通知录音播放模块130进行环境的录音和后续的播放。
基于前者，音频处理模块120需要根据预设的录音模块的采集参数，计算对应的单位字节流值。在本实施例中，单位字节流值代表每一帧字节流的大小。采集参数包括采样率、音频格式等。例如本实施例中采用的采样参数包括16kHZ采样率、8声道数、16bit音频格式。然后根据所述单位字节流值，确定与所述启动指令对应的缓存空间。该缓存空间用于后续接收到采集到的音频文件后，将音频文件存储于缓存空间中。在进行音频处理时，从缓存空间中逐帧读取音频文件，以做到实时处理。
基于后者，音频处理模块120在接收到启动指令后，基于与录音播放模块130之间的通信连接，向所述录音播放模块130发送录音指令。以控制录音播放模块130进行音频的采集。音频处理模块120和录音播放模块130之间的通信连接可采用标准接口实现，录音播放模块130优选为基于安卓系统的功能模块。
录音播放模块130接收到录音指令后，先进行录音初始化，唤醒与录音有关的功能单元。然后对周围环境进行音频采集，生成音频文件。然后将生成的音频文件返回音频处理模块120。
进一步地，如图2和图3所示，录音播放模块130包括管理单元131和采集单元132。管理单元131用于管理文件的传输和指令的发布等。在本实施例中，管理单元131直接与音频处理模块120通讯连接，音频处理模块120向录音播放模块130发送的录音指令由管理单元131接收。当管理单元131接收到录音指令时，根据录音指令，生成采集指令，并将采集指令发送至与管理单元131通信连接的采集单元132。在本实施例中，采集单元132与管理单元131通信连接的方式是通过对接接口实现的，采集单元132包括中控芯片，中控芯片可采用V811芯片等。中控芯片接收到采集指令后，打开中控芯片直接打开外设节点，控制外设节点连接的麦克风直接对环境中的音频进行采集，从而生成音频文件。
当音频处理模块120检测到所述录音播放模块130针对所述录音指令返回的音频文件时，对音频文件进行处理，得到目标音频，再将目标音频返回至录音播放模块130。对音频文件的处理是由于采集到的音频信号一般是用户说话的声音，在教学会议等场合需要将声音进行扩放，因此需要对音频文件进行一定的处理，从而满足扩放用户声音这一效果。
进一步地，由于本实施例中根据每一帧字节流值的大小设置缓存空间，因此缓存空间中所能保存的音频文件有限，而录音播放模块130源源不断地采集环境中的音频信号，为了达到实时的效果，本实施例中音频处理模块120检测录音播放模块130发送的音频文件所采用的方式为循环检测，即检测到一个音频文件后，送去处理的同时检测是否有另一个音频文件传输过来。
进一步地，对所述音频文件进行处理，得到目标音频并发送至所述录音播放模块130，具体包括：
对所述音频文件进行回声消除处理，得到第一音频；
对所述第一音频进行降噪处理，得到第二音频；
对所述第二音频进行增益处理，得到所述目标音频。
具体地，由于用户本身处于会议或教学等环境中，因此，用户在说话的同时，也会将放大的声音外放出来。在对环境采集时，会将用户此时说的话和同时外发的声音都采集进去。在进行音频采集的同时，音频处理模块120会同时保留正在外放的声音所对应的目标音频，未将两者区分，将正在外放的目标音频命名为回采数据。根据回采数据，对检测到的音频文件进行回声消除处理，得到第一音频。回声消除处理可采用基于回声抑制(AcousticEcho Suppression，AES)和/或回声消除(Acoustic Echo Cancellation，AEC)算法的回声消除处理。
回声抑制是一种非线性的回声消除。它通过简单的比较器将准备由播放的音频与当前话筒拾取的音频的电平进行比较，如果前者高于某个阈值，那么就允许传至扬声器，而且话筒被关闭，以阻止它拾取此时设备播放的声音而引起远端回声。如果话筒拾取的声音电平高于某个阈值，扬声器被禁止，以达到消除回声的目的。由于回声抑制是一种非线性的回声控制方法，会引起音频播放断断续续，影响回声消除的效果且体验较差。
回声消除算法是对扬声器信号与由它产生的多路径回声的相关性为基础，建立远端信号的语音模型，利用它对回声进行估计，并不断地修改滤波器的系数，使得估计值更加逼近真实的回声。然后，将回声估计值从话筒的输入信号中减去，从而达到消除回声的目的。本实施例优选基于回声消除算法的回声消除处理。
然后将对第一音频进行降噪处理，得到第二音频，以提高后续外放的目标音频的质量。音频降噪可采用自适应滤波器、谱减法、维纳滤波法等处理方法。
再对降噪后得到的第二音频进行增益处理，得到目标音频，以提高第二音频的音量。音频的增益处理可采用音频功率放大器、电路放大等方式实现。
音频处理模块120处理音频文件得到目标音频后，将目标音频发送至录音播放模块130，同时下发创建播放命令。将目标音频发送至录音播放模块130的方式采用的是流式传输。
录音播放模块130还包括播放单元133，播放单元133与管理单元131通信连接。管理单元131在接收到创建播放命令时，先进行播放初始化，唤醒与播放相关的配件和驱动，通过对接接口向播放单元133发送目标音频。播放单元133获得目标音频后，驱使内置的功放播放目标音频，从而实现对目标音频的播放。
进一步地，当用户关闭外放按键或点击会议设备100上对应的关闭按键时，基于用户的关闭操作，会议设备100中的控制模块110关闭功能使能，发送用于关闭功能的指令至功能服务，在本实施例中，关闭功能的指令是终止指令，因此使能模块向音频处理模块120发送终止指令。
当接收到所述终止指令时，所述音频处理模块120停止循环检测，并通过标准接口向录音播放模块130发送释放指令。停止循环检测可以终止对录音播放模块130发送的音频文件的处理。向录音播放模块130发送释放指令主要是为了通知录音播放模块130停止音频信号的采集。
录音播放模块130接收到释放指令后，停止对环境中的音频信号进行采集。其中，当接收到所述释放指令时，管理模块根据所述释放指令，生成停止指令，并将所述停止指令发送至所述采集单元132和所述播放单元133，以通知所述采集单元132停止进行信号采集，以及所述播放单元133停止播放目标音频。
另一方面，当采集单元132接收到所述停止指令时，根据所述停止指令，停止音频信号的采集。在采集单元132接收到停止指令之前，采集单元132仍然在进行信号采集，若不将这部分的资源释放，一方面不必要地占用空间，另一发明在后续重新打开会议设备100时，会议设备100可能会将这部分采集的音频信号传输到音频处理模块120进行处理。因此采集单元132在接收到释放指令时，还会根据释放指令，释放这部分的音频信号，释放方式可采用删除等。采集单元132在进行音频信号采集时，一般需要调用一些驱动、节点等资源实现采集功能，在接收到释放指令时，采集单元132也停止对这些资源的调用，从而将这些资源释放。本实施例中将采集单元132或播放单元133在执行功能时调用的资源以及采集后未发送到音频处理模块120的音频文件统称为调用资源。
与采集单元132类似，当接收到所述停止指令时，播放单元133停止对目标音频的播放，同时将经音频处理模块120处理完毕且待播放的目标音频进行释放，释放方式可采用删除等。同时，播放单元133在进行信号采集时需要调用一些驱动等资源，在接收到停止指令后，播放单元133将这些资源进行释放。
本发明中，由于录音播放模块130为会议设备100中的内嵌设备，因此需要外接麦克风和扩音器即可达到广播播放的效果。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种会议设备，其特征在于，所述会议设备包括音频处理模块、控制模块和录音播放模块，其中，所述音频处理模块分别与所述控制模块和所述录音播放模块通信连接；
所述控制模块，用于向所述音频处理模块发送启动指令；
所述音频处理模块，用于根据所述启动指令，向所述录音播放模块发送录音指令；以及，
当检测到所述录音播放模块针对所述录音指令返回的音频文件时，对所述音频文件进行处理，得到目标音频并发送至所述录音播放模块；
所述录音播放模块，用于根据所述录音指令采集环境中的音频信号，生成音频文件；以及，
当接收到所述目标音频时，播放所述目标音频。
2.根据权利要求1所述的会议设备，其特征在于，所述检测方式为循环检测。
3.根据权利要求1所述的会议设备，其特征在于，所述音频处理模块还用于：
根据所述录音播放模块的采集参数，计算对应的单位字节流值；
根据所述单位字节流值，确定与所述启动指令对应的缓存空间。
4.根据权利要求1所述的会议设备，其特征在于，所述对所述音频文件进行处理，得到目标音频并发送至所述录音播放模块，具体包括：
对所述音频文件进行回声消除处理，得到第一音频；
对所述第一音频进行降噪处理，得到第二音频；
对所述第二音频进行增益处理，得到所述目标音频。
5.根据权利要求4所述的会议设备，其特征在于，所述回声消除处理包括基于回声消除算法的回声消除处理。
6.根据权利要求1所述的会议设备，其特征在于，所述控制模块还用于向所述音频处理模块发送终止指令。
7.根据权利要求6所述的会议设备，其特征在于，所述音频处理模块还用于：
当接收到所述终止指令时，停止循环检测，并向所述录音播放模块发送释放指令。
8.根据权利要求7所述的会议设备，其特征在于，所述录音播放模块包括管理单元、采集单元和播放单元，其中，所述管理单元分别与所述播放单元通信和所述采集单元连接；
所述管理单元，用于当接收到所述录音指令时，根据所述录音指令，生成采集指令，并将所述采集指令发送至所述采集单元；
所述采集单元，用于当接收到所述采集指令时，根据所述采集指令，采集环境中的音频信号，生成音频文件；
所述播放单元，用于当接收到所述目标音频时，播放所述目标音频。
9.根据权利要求8所述的会议设备，其特征在于，所述采集单元具体用于：
当接收到所述采集指令时，打开所述采集指令对应的设备节点；
基于所述设备节点对应的设备，采集环境中的音频信号，生成所述音频文件。
10.根据权利要求8所述的会议设备，其特征在于，所述管理单元还用于当接收到所述释放指令时，根据所述释放指令，生成停止指令，并将所述停止指令发送至所述采集单元和/或所述播放单元；
所述采集单元还用于当接收到所述停止指令时，根据所述停止指令，停止音频信号的采集和/或释放调用资源；
所述播放单元还用于当接收到所述停止指令时，根据所述停止指令，停止音频播放和/或释放所述调用资源。
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