CN205039923U - 协同会议一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种协同会议一体机，包括：中央控制模块、会议视频采集模块、语音采集模块、语音播放模块、触摸模块、显示模块；所述会议视频采集模块，通过USB线与中央控制模块电连接；所述语音采集模块，其与中央控制模块电连接，包括用于采集当前会议现场的语音的麦克风阵列；所述语音播放模块，其与中央控制模块电连接，包括多个用于播放会议对方或多方传来的语音的扬声器；所述显示模块，包括显示屏和信号处理器，通过信号处理器与中央控制模块电连接；所述触摸模块，其与中央控制模块电连接，且设置于显示屏的表面用于获取外部触摸信息。本实用新型提出的协同会议一体机，能够解决协同会议体验不佳的问题，并进一步解决了音视频采集效果不佳的问题。

Description

协同会议一体机

技术领域

本实用新型涉及协同会议设备技术领域，特别是指一种协同会议一体机。

背景技术

触摸一体机，是集先进的触摸屏、工控、计算机等技术于一体，可实现公众信息查询，配以指纹仪、扫描仪、读卡器、微型打印机等外设，可实现指纹考勤、刷卡、打印等特定需求的设备。

而大型触摸一体机，顾名思义，其尺寸较普通的触摸一体机更大、占用空间更多、用户体验更加震撼，现多用于教学、会议等场景。

在办公场景下的大型触摸一体机，能够满足进行简单的公司会议、部门会议等的需求，但是，作为与远端进行协同会议的设备，其功能较不完备；此外，特别是在会议现场的音视频采集方面，还有很大的改善空间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种协同会议一体机，能够解决协同会议体验不佳的问题，并进一步解决了音视频采集效果不佳的问题。

基于上述目的本实用新型提供的协同会议一体机，包括：中央控制模块、会议视频采集模块、语音采集模块、语音播放模块、触摸模块、显示模块；

所述会议视频采集模块，通过USB线与中央控制模块电连接；所述语音采集模块，其与中央控制模块电连接，包括用于采集当前会议现场的语音的麦克风阵列；所述语音播放模块，其与中央控制模块电连接，包括多个用于播放会议对方或多方传来的语音的扬声器；所述显示模块，包括显示屏和信号处理器，通过信号处理器与中央控制模块电连接；所述触摸模块，其与中央控制模块电连接，且设置于显示屏的表面用于获取外部触摸信息。

在一些实施方式中，所述会议视频采集模块包括遥控器、USB切换器、至少两个摄像头；每个摄像头均通过USB切换器与中央控制模块连接。

在一些实施方式中，每个所述摄像头均设置在与其对应的转动机构中，所述转动机构包括机械拨杆，通过拨动机械拨杆实现摄像头的微调转动。

在一些实施方式中，所述转动机构包括：后壳、机械拨杆、转轴、摄像头PCB板、前壳、一对压片；通过螺钉紧固；

所述摄像头PCB板通过分别设置在其两侧的压片规制在后壳中，并通过螺钉穿过压片、摄像头PCB板后紧固在后壳中，摄像头PCB板、转轴以及第一机械拨杆由2个2.6*6自攻螺钉固定，转轴另由2个2.6*6自攻螺钉固定在后壳上。

在一些实施方式中，所述麦克风阵列包括呈直线分布在显示屏上方的4个麦克风；所述扬声器数量为2个，分别设置在显示屏下方的两侧。

在一些实施方式中，所述中央控制模块采用安卓主板。

在一些实施方式中，所述触摸模块为电容触摸屏或红外触摸框。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的协同会议一体机，能够充分满足协同会议场景的需求，大大提升了用户体验；同时，对音视频数据采集进行了前期的降噪处理，使得协同会议的参会双方或多方能够感受到更加优质的会议效果。

附图说明

图1为本实用新型提供的协同会议一体机实施例的电路模块结构示意图；

图2为本实用新型提供的协同会议一体机实施例的会议视频采集模块的电路模块结构示意图；

图3为本实用新型提供的协同会议一体机实施例的产品硬件结构的主视示意图；

图4为本实用新型提供的协同会议一体机实施例的产品硬件结构的后视示意图；

图5为本实用新型提供的协同会议一体机实施例的转动机构的爆炸结构示意图；

图6为本实用新型提供的协同会议一体机实施例的转动机构的后盖与摄像头PCB板装配在一起后的结构示意图；

图7为本实用新型提供的协同会议一体机实施例的转动机构装配完成的结构示意图；

图8为本实用新型提供的协同会议一体机实施例的摄像头实现转动的结构示意图；

图9为本实用新型提供的协同会议一体机实施例中对麦克风阵列采集的语音进行自适应滤波器算法的原理示意图；

图10为自适应滤波算法的原理示意图；

图11为本实用新型提供的协同会议一体机实施例所应用的协同会议方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本实用新型的一个方面，提供了一种协同会议一体机，参照附图1，为本实用新型提供的协同会议一体机实施例的结构示意图。

如图1所示，所述协同会议一体机100，包括但不限于：中央控制模块101、会议视频采集模块102、语音采集模块103、语音播放模块104、显示模块105、触摸模块106；

所述中央控制模块101，用于协调及控制所述会议视频采集模块102、语音采集模块103、语音播放模块104、显示模块105、触摸模块106；优选的，所述中央控制模块采用安卓主板；可选的，所述中央控制模块还可采用STM32芯片；

所述会议视频采集模块102，通过USB线与中央控制模块101电连接，用于实时采集会议的当前画面，由中央控制模块101通过网络发送给参会对方或多方；

所述语音采集模块103，其与中央控制模块101电连接，包括麦克风阵列(即呈阵列分布的多个麦克风1031，参照附图3)及微处理器；所述麦克风阵列采集当前会议现场的语音，通过微处理器进行降噪处理后，输出到中央控制模块101通过网络发送给参会对方或多方；

所述语音播放模块104，其与中央控制模块101电连接，包括多个扬声器1041(如图3所示，可选为左右分别设置1个扬声器)，中央控制模块101接受会议对方或多方传来的语音并通过语音播放模块104的多个扬声器输出语音；

所述显示模块105，包括显示屏1051(如图3所示)和信号处理器，通过信号处理器与中央控制模块101电连接；

所述触摸模块106(可选为电容触摸屏、红外触摸框等)，其与中央控制模块101电连接，且设置于显示屏的表面用于获取外部触摸信息，所述触摸模块106将获取的外部触摸信息发送给中央控制模块101进行识别和处理并将处理结果在显示屏1051上显示，从而实现触摸交互。

此外，所述协同会议一体机还可包括电源模块和协同会议单元，所述电源模块用于对所述中央控制模块和上述多个功能模块进行供电，所述协同会议单元用于接收协同会议开启指令、开启远程协同会议并实现多方会议数据的协同传输，而中央控制模块101则仅用于协调控制多个功能模块。

从上述实施例可以看出，本实用新型提供的协同会议一体机，能够充分满足协同会议场景的需求，大大提升了用户体验；同时，对音视频数据采集进行了前期的降噪处理，使得协同会议的参会双方或多方能够感受到更加优质的会议效果。

较佳的，如图2所示，所述会议视频采集模块102包括遥控器1021、USB切换器1022、至少两个摄像头；优选的，如图3所示，摄像头为两个，分别为设置在显示屏1051上方的第一摄像头1023和设置在显示屏1051下方的第二摄像头1024；

每个摄像头(第一摄像头1023和第二摄像头1024)均通过USB切换器1022与中央控制模块101连接，所述中央控制模块101接收遥控器1021发出摄像头切换信号，从而将采集画面从当前摄像头的采集的当前画面切换为另一摄像头采集的当前画面，由中央控制模块101通过网络发送给参会对方或多方；

这样，当显示屏1051本身的尺寸很大时，例如采集站立的参会人员的画面或需要采集会议现场的全景时，所述第一摄像头1023能够从上方以略微俯视的角度采集会议现场的画面，例如采集坐姿状态的参会人员的画面时，第二摄像头1024能够从下方以略微仰视的角度采集会议现场的画面，从而能够采集到不同角度的会议现场画面，以适应不同的会议场景。

进一步的，如图5所示，每个所述摄像头均设置在与其对应的转动机构中，所述转动机构包括机械拨杆，通过拨动机械拨杆实现摄像头的微调转动，如图4所示，实现第一摄像头1023微调转动的机械拨杆为第一机械拨杆201，实现第二摄像头1024微调转动的机械拨杆为第二机械拨杆201’。

具体的，如图5-7所示，以第一摄像头1023为例，所述转动机构的一种可选实施方式包括：后壳202、第一机械拨杆201、转轴203、摄像头PCB板204、前壳205、一对压片206；通过螺钉紧固；

所述摄像头PCB板204通过分别设置在其两侧的压片206规制在后壳202中，并通过螺钉穿过压片206、摄像头PCB板204后紧固在后壳202中，通过2个2.6*6自攻螺钉将摄像头PCB板204、转轴203以及第一机械拨杆201固定(转轴203与摄像头PCB板204是转动连接的，即摄像头PCB板204能够绕转轴203转动)，另通过2个2.6*6自攻螺钉将转轴203固定在后壳202上，当转动第一机械拨杆201时，可通过摄像头PCB板204绕转轴203转动并同时带动设置在摄像头PCB板204上的第一摄像头1023转动。对于第二摄像头1024，亦与第一摄像头1023的设置同理，在此不再赘述。

通过上述转动机构的设计，如图8所示，当拨动第一机械拨杆201，第一机械拨杆201可以转动摄像头PCB板204，从而实现第一摄像头1023角度的调整；较佳的，可调整角度范围为5度。

通过拨动机械拨杆来使摄像头PCB板绕转轴转动，从而带动摄像头的转动，实现了摄像头角度的可调节性；相对于固定式的摄像头，可调整角度的摄像头具有更高的实用性，可以提高拍摄效果，提高产品安装环境的适用性。

较佳的，如图1所示，所述协同会议一体机100，还包括内置ops双系统模块107；

所述中央控制模块101上始终运行安卓系统，内置ops双系统模块107通过USB线与中央控制模块101电连接，且内置ops双系统模块107通过HDMI数据线与外接电脑连接，用于接入外接电脑(通常为Windows系统)的数据，当需要在协同会议一体机100上展示外接电脑的画面及操作过程时，可通过中央控制模块101选择内置ops双系统模块107从而接入外接电脑的数据，并通过中央控制模块101在外接电脑上实现操作。此外，中央控制模块101还可同时分别通过不同的HDMI数据线连接不同的外置设备(如展台)，从而在外接电脑和不同外置设备之间进行切换。

较佳的，如图3所示，所述麦克风阵列包括呈直线分布在显示屏上方的4个麦克风1031(麦克风数量也可根据需要设置为更多个，如6个、8个等)；麦克风阵列采集的当前会议现场的语音，经微处理器进行声学回声消除，从而消除回声(该回声为当前会议现场的扬声器1041发出的声音，但其重又被麦克风采集到，因此称其为回声)后，输出到中央控制模块101，中央控制模块101通过音频USB线传递到外接电脑，外接电脑通过网络发送给参会对方或多方。这里，微处理器所做的回声消除处理，也可直接由中央控制模块101完成，而无需在语音采集模块103中设置，语音采集模块103则仅进行原始混合语音的采样以及一些预处理即可。

下面介绍本实用新型提供的协同会议一体机实施例中麦克风阵列在当前会议现场的房间1中采集语音的原理。假设分别有两个房间——作为当前会议现场的第一房间和远端的视频会议对方的第二房间：

1、第一房间的音频会议系统在采集第一房间中的参会人员发出的语音时会同时接收到第二房间中的语音传递到第一房间的音频会议系统后并从其扬声器1041中发出的语音；

2、这种混合语音(第一房间中会议人员发出的语音和扬声器1041发出的语音)被第一房间的音频会议系统的麦克风阵列采样，这一采样被称为回声消除参考(亦即混合信号C，其取值为回声信号A+有效信号B，亦即输入信号x(n))；

3、因此，扬声器1041发出的声音和第一房间中的参会人员的语音一起被第一房间的麦克风阵列拾取；

4、随后混合语音C被送到第一房间的音频会议系统的语音采集模块103中进行声学回声消除；

5、混合语音C被送到语音采集模块103中，与第二房间传递到第一房间的原始的采样语音进行比较并消除作为噪音的回声信号A(扬声器发出的语音)，同时将第二房间的原始采样语音，然后通过扬声器1041播出。

如图9所示，为本实用新型提供的协同会议一体机实施例中对麦克风阵列采集的语音进行自适应滤波器算法降噪处理(亦即扬声器产生的回声的消除)的原理示意图。

自适应滤波器信号定义如下：

输入信号序列：x(n)，亦即混合信号C；

期望输出信号序列：d(n)，亦即有效语音信号B；

远端信号(第二房间的原始语音采样信号)：fe；

回音路径函数：F(fe)；

回声信号：A。

结合图9，协同会议过程中语音的播放与采集，具体地可包括以下流程：

1)扬声器播放远端信号fe(下行信号)，与此同时，麦克风采集近端信号x(n)(混合信号C)，近端信号包括参会人员发出的语音(有效语音信号B)和扬声器中传出的远端语音(回声信号A)；

2)将混合信号C通过自适应滤波器算法进行降噪处理(回声消除)后，得到有效语音信号B(即参会人员发出的语音被采集到的清晰的信号)，将该有效语音信号B(上行信号d(n))通过网络向远端的视频会议对方发送，由对方的扬声器进行播放。

进一步的，如图10所示，为自适应滤波算法的原理示意图。

自适应滤波算法包括以下步骤：

首先，提出自适应滤波算法公式如下：

$W(n+1)=W\left(n\right)+k_s\hat{V}\[{\mathrm{\ϵ}}^2\left(n\right)\]---\left(1\right)$

式中k_s为负数，它的取值决定算法的收敛性，为均方误差梯度估计，其计算公式如下：

$\hat{V}\[{\mathrm{\ϵ}}^2\left(n\right)\]=-2\mathrm{\ϵ}\left(n\right)x\left(n\right)---\left(2\right).$

其次，对该自适应滤波算法公式(1)进行求解，回音路径函数F(fe)就是一个自适应滤波器W(n)收敛的过程，自适应滤波器收敛后的W(n)就是回音路径函数F(fe)，亦即回声信号A。

收敛之后，当实际回音发生时，把fe通过函数W(n)，就可以得到一个很准确的回声信号A，把混合信号C直接减去回声信号A，得到实际需要发送的有效语音信号B，完成回声消除功能。

此外，得到的有效语音信号B还可作为算法更新的参量，对自适应滤波算法进行实时更新，已达到最佳的回声消除效果。

下面简单介绍基于所述协同会议一体机的协同会议方法，如图11所示，为本实用新型提供的协同会议一体机实施例所应用的协同会议方法的流程示意图。

所述协同会议方法，包括：

步骤301：中央控制模块101接收协同会议开启指令；

步骤302：会议视频采集模块102采集当前会议现场的画面并由中央控制模块101通过网络发送给参会对方或多方，和/或，由中央控制模块101控制显示模块105显示当前会议现场的画面；

步骤303：语音采集模块103通过麦克风阵列(即呈阵列分布的多个麦克风1031，参照附图3)采集当前会议现场的语音，通过微处理器进行降噪处理后，输出到中央控制模块101通过网络发送给参会对方或多方；

步骤304：中央控制模块101接收参会对方或多方的会议现场的画面并通过显示模块105进行显示；

步骤305：中央控制模块101接收参会对方或多方的会议现场的语音并通过扬声器1041(如图3所示，可选为左右分别设置1个扬声器)进行播放；

以及，步骤306：触摸模块106获取外部触摸信息并发送给中央控制模块101进行识别和处理，所述中央控制模块101将处理结果在显示模块1051(如图3所示)上显示。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种协同会议一体机，其特征在于，包括：中央控制模块、会议视频采集模块、语音采集模块、语音播放模块、触摸模块、显示模块；

所述会议视频采集模块，通过USB线与中央控制模块电连接；所述语音采集模块，其与中央控制模块电连接，包括用于采集当前会议现场的语音的麦克风阵列；所述语音播放模块，其与中央控制模块电连接，包括多个用于播放会议对方或多方传来的语音的扬声器；所述显示模块，包括显示屏和信号处理器，通过信号处理器与中央控制模块电连接；所述触摸模块，其与中央控制模块电连接，且设置于显示屏的表面用于获取外部触摸信息。

2.根据权利要求1所述的协同会议一体机，其特征在于，所述会议视频采集模块包括遥控器、USB切换器、至少两个摄像头；每个摄像头均通过USB切换器与中央控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的协同会议一体机，其特征在于，每个所述摄像头均设置在与其对应的转动机构中，所述转动机构包括机械拨杆，通过拨动机械拨杆实现摄像头的微调转动。

4.根据权利要求3所述的协同会议一体机，其特征在于，所述转动机构包括：后壳、机械拨杆、转轴、摄像头PCB板、前壳、一对压片；通过螺钉紧固；

所述摄像头PCB板通过分别设置在其两侧的压片规制在后壳中，并通过螺钉穿过压片、摄像头PCB板后紧固在后壳中，摄像头PCB板、转轴以及第一机械拨杆由2个2.6*6自攻螺钉固定，转轴另由2个2.6*6自攻螺钉固定在后壳上。

5.根据权利要求1所述的协同会议一体机，其特征在于，所述麦克风阵列包括呈直线分布在显示屏上方的4个麦克风；所述扬声器数量为2个，分别设置在显示屏下方的两侧。

6.根据权利要求1所述的协同会议一体机，其特征在于，所述中央控制模块采用安卓主板。

7.根据权利要求1所述的协同会议一体机，其特征在于，所述触摸模块为电容触摸屏或红外触摸框。