CN114786116A - 会议一体机的声音处理方法、会议一体机以及存储介质 - Google Patents

会议一体机的声音处理方法、会议一体机以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种会议一体机的声音处理方法、会议一体机以及存储介质，该评分方法包括：S101：会议一体机的控制芯片获取输出的声音信号和播放的声音信号，将输出的声音信号、播放的声音信号合并为一路多声道信号；S102：读取多声道信号中的音频数据，处理音频数据生成音频信号，并根据当前使用场景输出音频信号。本发明通过会议一体机的控制芯片对声音信号进行采集和处理，并根据使用场景进行音频信号的相应输出，从而避免了需要设置声卡和额外设置引脚接口的问题，降低了硬件设计成本和会议一体机的生产和使用成本。

Description

会议一体机的声音处理方法、会议一体机以及存储介质
技术领域
本发明涉及会议一体机设备领域，尤其涉及一种会议一体机的声音处理方法、会议一体机以及存储介质。
背景技术
随着科学技术的不断进步与发展，会议一体机已深受广大群众所喜爱，其应用也越来越广泛。目前，大多的会议一体机将显示设备、视频会议设备和手写白板系统整合为一体，其功能较为强大，且使用方便，能提高工作效率。在会议一体机使用场景中，通常会搭配第三方厂商的MIC阵列UAC声卡使用，以达到回声消除、降噪等效果，提升视频会议语音质量。
在上述搭配第三方厂商MIC阵列的会议一体机设计中，一方面需要硬件设计时就预留第三方厂商MIC阵列定义的硬件接口，导致有些复杂的使用场景下SOC的外设接口紧张，增加硬件设计成本以及PCB layout成本；另一方面需要采购第三方厂商MIC阵列声卡，增加会议一体机的使用成本。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种会议一体机的声音处理方法、会议一体机以及存储介质，通过会议一体机的控制芯片对声音信号进行采集和处理，并根据使用场景进行音频信号的相应输出，从而避免了需要设置声卡和额外设置引脚接口的问题，降低了硬件设计成本和会议一体机的生产和使用成本。
为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种会议一体机的声音处理方法，所述会议一体机的声音处理方法包括：S101：所述会议一体机的控制芯片获取输出的声音信号和播放的声音信号，将输出的声音信号、播放的声音信号合并为一路多声道信号；S102：读取所述多声道信号中的音频数据，处理所述音频数据生成音频信号，并根据当前使用场景输出所述音频信号。
进一步地，所述会议一体机的控制芯片输出声音信号和获取播放的声音信号的步骤具体包括：所述控制芯片通过预设拾音接口采集播放的声音，并控制输出的声音信号同步回传至预设的声音接收接口。
进一步地，所述将输出的声音信号、播放的声音信号合并为一路多声道信号的步骤具体包括：通过回环的方式将播放的声音信号、输出的声音信号合成为一路多声道信号。
进一步地，所述读取所述多声道信号中的音频数据的步骤之前还包括：在所述控制芯片中设置用于处理所述多声道信号的处理器。
进一步地，所述读取所述多声道信号中的音频数据的步骤具体包括：通过ALSA声卡读取所述多声道信号中的音频数据。
进一步地，所述根据当前使用场景输出所述音频信号的步骤具体包括：根据当前使用的应用将所述音频信号通过进程间通信机制发送给所述应用。
进一步地，所述根据当前使用场景输出所述音频信号的步骤具体包括：将所述音频信号写入预设声卡以使当前连接的设备通过所述预设声卡读取所述音频信号。
进一步地，所述将所述音频信号写入预设声卡以使当前连接的设备通过所述预设声卡读取所述音频信号的步骤之前还包括：将所述控制芯片的设备连接接口的工作模式修改为device模式。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种会议一体机，所述会议一体机包括控制芯片、存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述控制芯片与所述存储器通信连接，所述控制芯片通过所述计算机程序执行如上所述的会议一体机的声音处理方法。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序数据，所述程序数据被用于执行如上所述的会议一体机的声音处理方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过会议一体机的控制芯片对声音信号进行采集和处理，并根据使用场景进行音频信号的相应输出，从而避免了需要设置声卡和额外设置引脚接口的问题，降低了硬件设计成本和会议一体机的生产和使用成本。
附图说明
图1为本发明会议一体机的声音处理方法一实施例的流程图；
图2为本发明会议一体机一实施例的结构图；
图3为本发明会议一体机另一实施例的结构图；
图4为本发明计算机可读存储介质一实施例的结构图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，通常在此处附图中描述和示出的各本公开实施例在不冲突的前提下，可相互组合，其中的结构部件或功能模块可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
在本申请公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
请参阅图1，其中，图1为本发明会议一体机的声音处理方法一实施例的流程图。结合图1对本发明会议一体机的声音处理方法作详细说明。
其中，会议一体机的声音处理方法包括：
S101：会议一体机的控制芯片获取输出的声音信号和播放的声音信号，将输出的声音信号、播放的声音信号合并为一路多声道信号。
在本实施例中，控制芯片为运行安卓系统的SOC，控制芯片设置在会议一体机中，会议一体机通过该控制芯片对声音信号进行处理。在其他实施例中，控制芯片也可以为CPU、DSP芯片、单片机、运行iOS系统或其他系统的SOC以及其他能够运行程序的智能芯片。
其中，会议一体机的控制芯片输出声音信号和获取播放的声音信号的步骤具体包括：控制芯片通过预设拾音接口采集播放的声音，并控制输出的声音信号同步回传至预设的声音接收接口。控制芯片利用预设拾音接口实现拾音器功能，将声音接收接口接收的声音信号作为后续回声消除时的参考信号。
在本实施例中，预设拾音接口为PDM(Pulse Density Modulation，脉冲密度调制)接口，预设的声音接口为SOC的TDMIN接口。
本实施例中，预设拾音接口与拾音装置连接，其中，拾音装置可以采用现有常规的麦克作为拾音装置。
在一种可选的实施例中，为了使控制芯片处理音频信号的效果更好，还可以在拾音装置中设置多个用于采集声音信号的拾音咪头。可选为，拾音咪头以圆形阵列排布。进一步可选地，该结构的拾音装置外置于会议一体机本体50，且以多个拾音咪头所在平面呈竖直的方式，将拾音装置固定设置。该结构的拾音装置的多个拾音咪头接收到的语音强度是不同的，因此其本身即可输出具有不同语音强度的数字信号，该些具有不同语音强度的音频信号再经过音频处理后，能进一步提高语音质量、识别率和准确率。
在一个具体的实施例中，控制芯片为SOC，SOC通过其本身的PDM接口接收拾音器(如麦克风)采集的声音信号，并将通过TDMOUT接口输出到功放的喇叭声音信号同步回传到SOC的TDMIN接口，以及TDMIN接口接收的声音信号作为回声消除算法的参考信号。
在本实施例中，将输出的声音信号、播放的声音信号合并为一路多声道信号的步骤具体包括：通过回环(look back)的方式将播放的声音信号、输出的声音信号合成为一路多声道信号。具体的，SOC通过软件配置的方式将接收的两个声音信号合成为一路多声道信号，并将该路多声道信号传输给预设声卡进行处理。
其中，控制芯片也可以通过安装的声音合成软件对输出的声音信号、播放的声音信号进行合成操作。
在一个具体的实施例中，控制芯片为SOC，SOC通过软件上的配置将PDM接口和TDMIN接口接收的声音信号通过loopback(回环)的方式合成一路多声道的声音信号，并将该声音信号传输给ALSA(Advanced Linux Sound Architecture，高级Linux声音架构)声卡。
S102：读取多声道信号中的音频数据，处理音频数据生成音频信号，并根据当前使用场景输出音频信号。
在本实施例中，在控制芯片为SOC时，读取多声道信号中的音频数据的步骤之前还包括：在控制芯片中设置用于处理多声道信号的处理器。
具体的，为了保证控制芯片对声音信号的流畅处理，对于性能一般的SOC，需要在init和zygote、zygote64等进程的实现代码里面加入设置CPU亲和力的代码，后续安卓其他进程作为这些主要进程的子进程都会继承对应的CPU亲和力，从而在处理声音信号时留出其中一个CPU核心给音频算法使用，以保证音频算法运行的实时性和可靠性。
在其他实施例中，控制芯片为CPU时，也可以通过预留进程的方式以保证能够及时、快速处理声音信号，开发人员可根据使用的控制芯片类型和性能进行相应设置以控制芯片保留处理声音信号的能力。
其中，读取多声道信号中的音频数据的步骤具体包括：通过ALSA声卡读取多声道信号中的音频数据。
在本实施例中，音频数据包括预设拾音接口的拾音数据以及输出给喇叭时回传的声音参考数据。
具体的，控制芯片在执行音频算法处理进程时，运行ALSA声卡，利用该ALSA声卡读取合成的多声道声音信号，该声音信号包括PDM接口接收的拾音数据以及TDMIN接口接收的SOC喇叭的声音参考数据。
在本实施例中，控制芯片通过预设的音频处理算法对读取的音频数据进行回声消除、降噪等音频处理操作以提升语音质量，其中，音频处理算法包括但不限于自研算法或者开源算法，可根据自身需求进行相应设置。
在对音频数据进行处理生成音频信号后，将其输出到对应的输出路径，其中，输出路径的选择可根据当前使用场景确定。
在本实施例中，当前使用场景包括输出给应用、输出给外接设备等场景。
进一步地，根据当前使用场景输出音频信号的步骤具体包括：根据当前使用的应用将音频信号通过进程间通信机制发送给应用。
在当前使用场景为输出给应用时，音频算法处理生成的音频信号通过跨进程通信的方式传输到对应的应用。
在一个具体的实施例中，SOC运行安卓系统，如果当前的使用场景是SOC安卓系统需要使用视频会议应用或者录音机应用等应用录取外界的声音，则音频算法处理数据会通过跨进程通信的方式给到安卓audio HAL进程，此时安卓应用录制的声音就是经过算法处理后的音频数据；此处的跨进程通信方式可以是安卓系统标准提供的不同的进程间通信机制。
进一步地，在输出给外接设备时，根据当前使用场景输出音频信号的步骤具体包括：将音频信号写入预设声卡以使当前连接的设备通过预设声卡读取音频信号。
在本实施例中，外接设备可以为会议一体机上的ops电脑或外接电脑、外接手机等外接终端。其中，在会议一体机上设置ops电脑时，控制芯片与该ops电脑连接。
具体的，控制芯片为SOC时，OC的OTG口在硬件通路上连接到一体机的OPS(OpenPluggable Specification，开放式可插拔规范)接口上面以被OPS电脑使用。
在一个具体的实施例中，如果当前的使用场景是会议一体机上面的OPS电脑或者是外接电脑需要使用录音数据。SOC的OTG口配置成device模式并且加载uac gadget驱动后生成uac gadget声卡，音频算法处理过后的数据写入uac gadget声卡，此时连接到OPS电脑或者外接电脑的uac gadget声卡就会被OPS电脑或者外接电脑通过uac gadget声卡的方式读取到对应的录音数据。
本发明通过在一体机主板的SOC运行的安卓系统上面集成MIC阵列算法以及软件实现对声音信号的处理和输出，通过极少的预留电路即可达到外接第三方厂商MIC阵列声卡同等的效果，同时支持将MIC阵列的数据输出到一体机的安卓应用或者是OPS电脑或者外接电脑上面，大大降低了一体机的生产和使用成本，提升了用户在一体机系统上语音会议的质量。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种会议一体机，请参阅图2、图3，其中，图2为本发明会议一体机一实施例的结构图；图3为本发明会议一体机另一实施例的结构图。结合图2、图3对本发明的会议一体机进行详细说明。
在本实施例中，会议一体机包括控制芯片、存储器，存储器存储有计算机程序，控制芯片与存储器通信连接，控制芯片通过计算机程序执行如上述实施例所述的会议一体机的声音处理方法。
本领域技术人员可以理解，图2示出的会议一体机设备结构器件并不构成对所有设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件。存储器可用于存储应用程序以及各功能模块，控制芯片是会议一体机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块以及调用存储在存储器内的数据，执行各种功能和处理数据。存储器可以是内存储器或外存储器，或者包括内存储器和外存储器两者。内存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)、快闪存储器、或者随机存储器。外存储器可以包括硬盘、软盘、ZIP盘、U盘等。本发明所公开的存储器包括但不限于这些类型的存储器。本发明所公开的存储器只作为例子而非作为限定。
在一个实施例中，会议一体机还可以包括输入单元、显示单元，该输入单元用于接收信号的输入，以及接收用户输入的关键字。输入单元可包括触控面板以及其它输入设备。触控面板可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板上或在触控面板附近的操作)，并根据预先设定的程序驱动相应的连接装置；其它输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如播放控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
显示单元可用于显示用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端设备的各种菜单。显示单元可采用液晶显示器、有机发光二极管等形式。该显示单元可以为单独一块，也可以由多块显示器件组合形成。
在本实施例中，还可以实现在会议一体机设备上接入一个鼠标设备，并且该鼠标设备可以对会议一体机设备和外接智能设备进行分别操作，无需用户通过其他的方式单独操作会议一体机设备或者外接智能设备，并且操作简单便捷；且该会议一体机设备无需单独的遥控操作设备或者配备较为高级的触控屏幕，降低会议一体机设备的成本，并且提供用户的操作体验。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种计算机可读存储介质，请参阅图4，图4为本发明计算机可读存储介质一实施例的结构图，结合图4对本发明的计算机可读存储介质进行说明。
在本实施例中，计算机可读存储介质存储有程序数据，该程序数据被用于执行如上述实施例所述的会议一体机的声音处理方法。
其中，计算机可读存储介质可包括，但不限于，软盘、光盘、CD-ROM(紧致盘-只读存储器)、磁光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、磁卡或光卡、闪存或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。该计算机可读存储介质可以是未接入计算机设备的产品，也可以是已接入计算机设备使用的部件。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所属技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本文所披露的实施例中，应该理解到，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种会议一体机的声音处理方法，其特征在于，所述会议一体机的声音处理方法包括：
S101：所述会议一体机的控制芯片获取输出的声音信号和播放的声音信号，将输出的声音信号、播放的声音信号合并为一路多声道信号；
S102：读取所述多声道信号中的音频数据，处理所述音频数据生成音频信号，并根据当前使用场景输出所述音频信号。
2.如权利要求1所述的会议一体机的声音处理方法，其特征在于，所述会议一体机的控制芯片输出声音信号和获取播放的声音信号的步骤具体包括：
所述控制芯片通过预设拾音接口采集播放的声音，并控制输出的声音信号同步回传至预设的声音接收接口。
3.如权利要求1所述的会议一体机的声音处理方法，其特征在于，所述将输出的声音信号、播放的声音信号合并为一路多声道信号的步骤具体包括：
通过回环的方式将播放的声音信号、输出的声音信号合成为一路多声道信号。
4.如权利要求1所述的会议一体机的声音处理方法，其特征在于，所述读取所述多声道信号中的音频数据的步骤之前还包括：
在所述控制芯片中设置用于处理所述多声道信号的处理器。
5.如权利要求1所述的会议一体机的声音处理方法，其特征在于，所述读取所述多声道信号中的音频数据的步骤具体包括：
通过ALSA声卡读取所述多声道信号中的音频数据。
6.如权利要求1所述的会议一体机的声音处理方法，其特征在于，所述根据当前使用场景输出所述音频信号的步骤具体包括：
根据当前使用的应用将所述音频信号通过进程间通信机制发送给所述应用。
7.如权利要求1所述的会议一体机的声音处理方法，其特征在于，所述根据当前使用场景输出所述音频信号的步骤具体包括：
将所述音频信号写入预设声卡以使当前连接的设备通过所述预设声卡读取所述音频信号。
8.如权利要求7所述的会议一体机的声音处理方法，其特征在于，所述将所述音频信号写入预设声卡以使当前连接的设备通过所述预设声卡读取所述音频信号的步骤之前还包括：
将所述控制芯片的设备连接接口的工作模式修改为device模式。
9.一种会议一体机，其特征在于，所述会议一体机包括控制芯片、存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述控制芯片与所述存储器通信连接，所述控制芯片通过所述计算机程序执行如权利要求1-8任一项所述的会议一体机的声音处理方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有程序数据，所述程序数据被用于执行如权利要求1-8任一项所述的会议一体机的声音处理方法。
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