CN220896834U - 一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，涉及会议系统的领域，包括会议系统主机以及至少一路传声器串联模块，所述传声器串联模块包括依次串行连接的至少一个传声器会议单元，所述传声器会议单元的输出端与相邻的传声器会议单元的输入端相连，位于传声器串联模块端部的传声器会议单元的输出端与所述会议系统主机的输入端连接所述传声器会议单元包括依次串行连接的数字音频串行输入接口、数字信号混合模块和数字音频串行输出接口，所述传声器会议单元还包括传声器音频输入模块，所述传声器音频输入模块与所述数字信号混合模块连接。本申请具有降低成本的效果。

Description

一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统

技术领域

本申请涉及数字会议系统的领域，尤其是涉及一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统。

背景技术

随着科技的进步，人们对会议室的拾音扩声设备的需求逐渐增加。为了方便施工和后期管理，越来越多的会议场所使用手拉手会议系统来替代传统的传声器设备。

目前已有的数字会议系统，各个传声器会议单元依次串联，并连接至会议系统主机，各个传声器会议单元通过内部的模数转换器，将模拟音频信号转化为数字信号，然后通过分时复用技术将各个单元的数字音频信号，经过总线传输给会议系统主机，会议系统主机对复用后的信号进行解码，将各路信号的混合处理后转换为模拟信号，传输给后级音频设备使用。由于传输的信号为数字信号，所以传输距离更远、传输介质选择性更多，还可以有效避免环境干扰带来的噪声影响。

但是需要分时复用技术采用更高的主频信号，传声器会议单元和会议系统主机的处理器就需要更高的处理速度，并且当开启的传声器会议单元数量越多，对硬件的要求就会越高，成本需求也增高。

实用新型内容

为了降低成本，本申请提供一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统。

本申请提供的一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，采用如下的技术方案：

一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，包括会议系统主机以及至少一路传声器串联模块，所述传声器串联模块包括依次串行连接的至少一个传声器会议单元，所述传声器会议单元的输出端与相邻的传声器会议单元的输入端相连，位于传声器串联模块端部的传声器会议单元的输出端与所述会议系统主机的输入端连接，所述传声器会议单元包括依次串行连接的数字音频串行输入接口、数字信号混合模块和数字音频串行输出接口，所述传声器会议单元还包括传声器音频输入模块，所述传声器音频输入模块与所述数字信号混合模块连接。

通过采用上述技术方案，传声器会议单元通过传声器音频输入模块将当前音频信号发送给数字信号混合模块，数字信号混合模块通过数字音频串行输入接口接受后端传声器会议单元发送的后端音频信号，进而将当前音频信号与后端音频信号进行混合处理，将混合音频信号通过数字音频串行输出接口发送给下一个传声器会议单元，依次类推，直到与会议系统主机相连的传声器会议单元，将所有传声器的音频信号发送给会议系统主机，因此能够在不改变主频信号的前提下，完成多个传声器音频数据的传输，降低对硬件的需求，降低成本。

进一步地，所述传声器音频输入模块包括串行连接的传声器模拟信号发送模块和A/D转换器，所述传声器模拟信号发送模块与传声器连接，所述A/D转换器与所述数字信号混合模块连接。

通过采用上述技术方案，传声器模拟信号发送模块将当前传声器的模拟音频信号输入至A/D转换器，A/D转换器将模拟音频信号转换为数字音频信号。

进一步地，所述传声器模拟信号发送模块和所述A/D转换器之间通过第一信号开关连接，和/或所述A/D转换器和所述数字信号混合模块之间通过第二信号开关连接，所述传声器会议单元还包括开关控制器，所述开关控制器与所述传声器模拟信号发送模块、所述A/D转换器、所述第一信号开关和/或所述第二信号开关连接。

通过采用上述技术方案，开关控制器能够控制传声器模拟信号发送模块、A/D转换器、第一信号开关和第二信号开关的通断，当控制其中的至少一个关闭，即可以使当前传声器的音频信号不能传输到数字信号混合模块，因此达到静音的效果，便于根据实际需求进行设置。

进一步地，所述开关控制器还连接有静音开关。

通过采用上述技术方案，使用者能够根据开启和关闭静音开关，开关控制器根据静音开关的开关状态，控制传声器模拟信号发送模块、A/D转换器、第一信号开关和第二信号开关的通断。

进一步地，所述会议系统主机以及所述至少一个传声器会议单元通过I2S总线连接，所述传声器音频输入模块与所述数字信号混合模块通过I2S总线连接。

进一步地，所述数字音频串行输入接口和所述数字信号混合模块之间通过电平转换接收器连接，所述数字信号混合模块和所述数字音频串行输出接口之间通过电平转换发射器连接。

通过采用上述技术方案，电平转换发射器将标准的I2S音频信号转化为RS485电平的差分I2S音频信号，电平转换接收器能够将RS485电平的差分I2S音频信号转换为标准的I2S音频信号，提高传输距离降低环境干扰。

进一步地，所述数字信号混合模块包括后端串行时钟信号接收端、后端帧时钟信号接收端和后端串行数据接收端；还包括当前串行时钟信号接收端、当前帧时钟信号接收端和当前串行数据接收端；还包括串行时钟信号发送端、帧时钟信号发送端和串行数据发送端。

通过采用上述技术方案，后端串行时钟信号接收端、后端帧时钟信号接收端和后端串行数据接收端接收后端传感器会议单元发送的后端I2S音频信号，当前串行时钟信号接收端、当前帧时钟信号接收端和当前串行数据接收端接收当前传声器会议单元的当前I2S音频信号，串行时钟信号发送端、帧时钟信号发送端和串行数据发送端将混合I2S音频信号发送给前端的传声器会议单元。

进一步地，所述A/D转换器和所述数字信号混合模块之间通过滤波模块连接。

通过采用上述技术方案，滤波模块将当前I2S音频信号进行滤波处理，达到降噪效果。

进一步地，所述滤波模块和所述数字信号混合模块之间通过语音延时和失真处理模块连接。

通过采用上述技术方案，语音延时和失真处理模块能够消除当前I2S音频信号中由于量化失真引起的语音失真。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.数字信号混合模块将当前I2S音频信号与后端I2S音频信号进行混合处理，将混合I2S音频信号通过数字音频串行输出接口发送给下一个传声器会议单元，依次类推，直到与会议系统主机相连的传声器会议单元，将所有传声器的音频信号发送给会议系统主机，因此能够在不改变主频信号的前提下，完成多个传声器音频数据的传输，降低对硬件的需求，降低成本；

2.开关控制器能够控制传声器模拟信号发送模块、A/D转换器、第一信号开关和第二信号开关的通断，当控制其中的至少一个关闭，即可以使当前传声器的音频信号不能传输到数字信号混合模块，因此达到静音的效果，便于根据实际需求进行设置。

附图说明

图1是本申请传声器会议单元与会议系统主机串行连接的结构示意图。

图2是本申请实施例中传声器会议单元的结构图。

图3是本申请实施例中数字信号混合模块的结构示意图。

附图标记说明：1、传声器会议单元；11、数字音频串行输入接口；12、数字信号混合模块；13、数字音频串行输出接口；14、传声器音频输入模块；141、传声器模拟信号发送模块；142、A/D转换器；143、第一信号开关；144、第二信号开关；145、开关控制器；15、静音开关；16、电平转换接收器；17、电平转换发射器；18、滤波模块；19、语音延时和失真处理模块；2、会议系统主机；21、混合叠加模块。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统。参照图1，一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统包括会议系统主机2和至少一路传声器串联模块。传声器串联模块由至少一个传声器会议单元1依次串行连接，并连接至会议系统主机2，至少一个传声器会议单元1以及会议系统主机之间通过I2S（Inter IC Sound ，集成电路内置音频总线）总线连接。

传声器会议单元1的输出端与相邻的传声器会议单元1的输入端相连，位于传声器串联模块端部的传声器会议单元1的输出端与会议系统主机2的输入端连接。

参照图2，传声器会议单元1包括依次连接的数字音频串行输入接口11、数字信号混合模块12和数字音频串行输出接口13，其中，当前传声器会议单元1的数字音频串行输入接口11与后端的传声器会议单元1的数字音频串行输出接口13连接。后端的传声器会议单元1将后端I2S音频信号发送给当前传声器会议单元1的数字音频串行输入接口11，进而后端I2S音频信号发送给数字信号混合模块12。

传声器会议单元1还包括传声器音频输入模块14，传声器音频输入模块14包括依次连接的传声器模拟信号发送模块141和A/D转换器142，A/D转换器142与数字信号混合模块12连接。传声器音频输入模块14与传声器连接，传声器音频输入模块14将接收到的模拟音频信号发送给A/D转换器142，A/D转换器142将模拟音频信号转换为当前I2S音频信号，并发送给数字信号混合模块12，数字信号混合模块12将后端I2S音频信号与当前I2S音频信号进行混合处理，得到混合I2S音频信号，并发送给数字音频串行输出接口13，进而发送至下一个传声器会议单元1。

参照图2和图3，数字信号混合模块12包括后端串行时钟信号接收端SCLKin、后端帧时钟信号接收端LRCKin和后端串行数据接收端SDATAin，还包括当前串行时钟信号接收端SCLKn、当前帧时钟信号接收端LRCKn和当前串行数据接收端SDATAn，以及串行时钟信号发送端SCLKout、帧时钟信号发送端LRCKout和串行数据发送端SDATAout。

其中，数字信号混合模块12同步后端串行时钟信号和当前串行时钟信号，还同步后端帧时钟信号和当前帧时钟信号，串行数据发送端的数据为后端串行数据接收端的后端I2S音频信号与当前串行数据接收端的当前I2S音频信号的加和，进而得到混合I2S音频信号。

参照图1，会议系统主机2还包括混合叠加模块21，位于各个传声器串联模块端部的传声器会议单元1的输出端与混合叠加模块21连接，当会议系统主机2接收到多个传声器串联模块的数字音频信号时，混合叠加模块21将各个数字音频信号进行混合。混合叠加模块21同步各个数字音频信号的串行时钟信号，还同步帧时钟信号，进而得到各个I2S音频信号的加和，进而得到混合I2S音频信号。

参照图2，当前传声器会议单元1的音频信号也可以不发送至数字信号混合模块12，在传声器上设置有静音开关15，并且，传声器模拟信号发送模块141和A/D转换器142之间通过第一信号开关143连接，和/或A/D转换器142与数字信号混合模块12之间通过第二信号开关144连接。

传声器音频输入模块14还包括开关控制器145，开关控制器145与静音开关15、传声器模拟信号发送模块141、A/D转换器142、第一信号开关143和/或第二信号开关144连接，当工作人员按下静音开关15时，开关控制器145控制传声器模拟信号发送模块141、A/D转换器142、第一信号开关143和/或第二信号开关144中至少一个关闭，当前传声器的音频信号即不能发送给数字信号混合模块12。

为了提高传输距离降低环境干扰，每个单元在输出数字音频信号时，都将电平转换为RS485进行差分输出。因此，数字音频串行输入接口11和所述数字信号混合模块12之间通过电平转换接收器16连接，数字信号混合模块12和数字音频串行输出接口13之间通过电平转换发射器17连接，后端的传声器会议单元1通过数字音频串行输出接口13，将处理好的RS485电平的差分I2S音频信号传输至数字音频串行输入接口11，电平转换模块将RS485电平的差分I2S音频信号转换为标准的I2S信号。

电平转换发射器17将混合I2S音频信号转换为RS485电平的差分I2S音频信号，提高传输距离降低环境干扰，进而通过数字音频串行输出接口13发送至前端单元。

进一步地，如果当前单元为末端单元，只将当前单元的音频模拟信号转换成音频数字信号后，转换成RS485电平的差分信号，并发送至下一单元。

A/D转换器142和数字信号混合模块12之间通过滤波模块18连接，滤波模块18将当前I2S音频信号进行滤波处理，达到降噪效果。

滤波模块18和数字信号混合模块12之间通过语音延时和失真处理模块19连接，语音延时和失真处理模块19能够消除当前I2S音频信号中由于量化失真引起的语音失真。

本申请实施例一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统的实施原理为：末端单元n的数字音频信号通过I2S协议，通过数字音频串行输入接口输出至n-1单元。n-1单元的数字音频串行输入接口11接收数字音频信号，电平转换接收器16接收RS485电平的差分I2S音频信号，并转换为标准I2S信号，数字信号混合模块12同步串行时钟信号和帧时钟信号，将n-1单元的I2S信号与n单元的I2S信号进行叠加，电平转换发射器17将叠加后的I2S信号转换为RS485的差分信号，并输出至下一个单元n-2。整个传输过程不需要提高主时钟，硬件要求更低。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，包括会议系统主机（2）以及至少一路传声器串联模块，所述传声器串联模块包括依次串行连接的至少一个传声器会议单元（1），所述传声器会议单元（1）的输出端与相邻的传声器会议单元（1）的输入端相连，位于传声器串联模块端部的传声器会议单元（1）的输出端与所述会议系统主机（2）的输入端连接，其特征在于：所述传声器会议单元（1）包括依次串行连接的数字音频串行输入接口（11）、数字信号混合模块（12）和数字音频串行输出接口（13），所述传声器会议单元（1）还包括传声器音频输入模块（14），所述传声器音频输入模块（14）与所述数字信号混合模块（12）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，其特征在于：所述传声器音频输入模块（14）包括串行连接的传声器模拟信号发送模块（141）和A/D转换器（142），所述传声器模拟信号发送模块（141）与传声器连接，所述A/D转换器（142）与所述数字信号混合模块（12）连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，其特征在于：所述传声器模拟信号发送模块（141）和所述A/D转换器（142）之间通过第一信号开关（143）连接，和/或所述A/D转换器（142）和所述数字信号混合模块（12）之间通过第二信号开关（144）连接，所述传声器会议单元（1）还包括开关控制器（145），所述开关控制器（145）与所述传声器模拟信号发送模块（141）、所述A/D转换器（142）、所述第一信号开关（143）和/或所述第二信号开关（144）连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，其特征在于：所述开关控制器（145）还连接有静音开关（15）。

5.根据权利要求1所述的一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，其特征在于：所述会议系统主机（2）以及所述至少一个传声器会议单元（1）通过I2S总线连接，所述传声器音频输入模块（14）与所述数字信号混合模块（12）通过I2S总线连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，其特征在于：所述数字音频串行输入接口（11）和所述数字信号混合模块（12）之间通过电平转换接收器（16）连接，所述数字信号混合模块（12）和所述数字音频串行输出接口（13）之间通过电平转换发射器（17）连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，其特征在于：所述数字信号混合模块（12）包括后端串行时钟信号接收端、后端帧时钟信号接收端和后端串行数据接收端；还包括当前串行时钟信号接收端、当前帧时钟信号接收端和当前串行数据接收端；还包括串行时钟信号发送端、帧时钟信号发送端和串行数据发送端。

8.根据权利要求2所述的一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，其特征在于：所述A/D转换器（142）和所述数字信号混合模块（12）之间通过滤波模块（18）连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，其特征在于：所述滤波模块（18）和所述数字信号混合模块（12）之间通过语音延时和失真处理模块（19）连接。

10.根据权利要求1所述的一种基于数字音频串行叠加传输的数字会议系统，其特征在于：所述会议系统主机（2）包括混合叠加模块（21），位于传声器串联模块端部的传声器会议单元（1）的输出端与所述混合叠加模块（21）连接。