基于usb聲卡的多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括處理終端、音頻控制模塊和音頻輸出外部設(shè)備：所述處理終端，用提供該系統(tǒng)的操作平臺(tái)和實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)管理，其包含音頻數(shù)據(jù)庫；所述音頻控制模塊，用于對每個(gè)接入的USB聲卡實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識別，并分配相應(yīng)音頻數(shù)據(jù)，該音頻數(shù)據(jù)至少包含胸部心跳音頻數(shù)據(jù)、胸部呼吸音頻數(shù)據(jù)、肋部呼吸音頻數(shù)據(jù)和肋部心跳音頻數(shù)據(jù)；以及所述音頻輸出外部設(shè)備，包括N個(gè)USB聲卡和播放器，兩者通過數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)連接；所述音頻控制模塊通過USB總線與USB聲卡連接。本發(fā)明提供適于用戶進(jìn)行智能操作，基于計(jì)算機(jī)和移動(dòng)智能設(shè)備的輔助開發(fā)技術(shù)，產(chǎn)品成本低廉，可實(shí)現(xiàn)與使用場所規(guī)模相適應(yīng)的靈活部署和控管。
【專利說明】基于USB聲卡的多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于計(jì)算機(jī)仿生【技術(shù)領(lǐng)域】的醫(yī)療輔助應(yīng)用開發(fā)，特別是涉及一種基于多通道音頻同步輸出的呼吸模擬仿生系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]USB外置聲卡于20世紀(jì)末問世，它將聲音信號以數(shù)字方式輸出，與采用PCI總線結(jié)構(gòu)的聲卡相比，音效有很大提升。特別是USB聲卡價(jià)格便宜，體積小，即插即用，可以連接大多數(shù)PC機(jī)上帶有的串行接口，而且不受機(jī)箱內(nèi)高電磁環(huán)境的干擾，因此使用范圍非常廣泛。
[0003]通過計(jì)算機(jī)及其相關(guān)輔助開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療用的呼吸模擬系統(tǒng)，并且結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)該模擬系統(tǒng)的控制是本發(fā)明亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)，在通用音頻處理終端上建立了一個(gè)多通道音頻同步輸出系統(tǒng)，通過該音頻同步輸出結(jié)果進(jìn)行節(jié)律等指標(biāo)的控制，實(shí)現(xiàn)呼吸仿生模擬，用于醫(yī)療輔助。
[0005]本發(fā)明提出的一種一種基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括處理終端、音頻控制模塊和音頻輸出外部設(shè)備，其中:
[0006]所述處理終端，用提供該系統(tǒng)的操作平臺(tái)和實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)管理，其包含音頻數(shù)據(jù)庫；
[0007]所述音頻控制模塊，用于對每個(gè)接入的USB聲卡實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識別，并分配相應(yīng)音頻數(shù)據(jù)，該音頻數(shù)據(jù)至少包含胸部心跳音頻數(shù)據(jù)、胸部呼吸音頻數(shù)據(jù)、肋部呼吸音頻數(shù)據(jù)和肋部心跳音頻數(shù)據(jù)；
[0008]所述音頻輸出外部設(shè)備，包括N個(gè)USB聲卡和播放器，兩者通過數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)連接；以及
[0009]所述音頻控制模塊通過USB總線與USB聲卡連接。
[0010]所述USB聲卡輸出選擇不分聲道、或區(qū)分左、右聲道，對應(yīng)的得到的輸出通道分別為N個(gè)或2N個(gè)。
[0011]在播放多個(gè)輸出通道音頻前，首先打開音頻數(shù)據(jù)庫讀取音頻文件，設(shè)定音頻文件的采樣格式，然后依照聲卡ID分配各音頻文件并設(shè)置播放句柄，將各音頻文件傳送到不同的USB聲卡，接下來是為音頻文件分配到與USB聲卡ID對應(yīng)的緩沖空間；后續(xù)播放中引用播放句柄進(jìn)行音頻播放。
[0012]所述系統(tǒng)中部署一個(gè)或多個(gè)，分別接入服務(wù)器，并由所述服務(wù)器中的服務(wù)器處理單元實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制和管理。
[0013]所述服務(wù)器處理單元包括以下處理:
[0014]獲取各USB聲卡ID ;讀取各USB聲卡ID及其他信息；保存各USB聲卡ID供音頻輸出調(diào)用；
[0015]打開播放器，調(diào)用初始化設(shè)定的播放句柄，并等待來自系統(tǒng)的下一步操作請求；在音頻播放過程中，播放句柄將根據(jù)系統(tǒng)界面有進(jìn)一步操作更新，如果在播放結(jié)束之前，操作界面未有任何操作，音頻將重復(fù)播放；在完成多個(gè)循環(huán)之后，系統(tǒng)將關(guān)閉播放設(shè)備，自動(dòng)退出；若操作界面有新的操作，則更新播放句柄，并以該新播放句柄進(jìn)行播放句柄的重新設(shè)定。
[0016]多個(gè)用戶利用移動(dòng)智能設(shè)備，通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)音頻服務(wù)終端的登錄。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)，適于用戶進(jìn)行智能操作，基于計(jì)算機(jī)和移動(dòng)智能設(shè)備的輔助開發(fā)技術(shù)，產(chǎn)品成本低廉，但是功能強(qiáng)大，不用添加新的設(shè)備，就可實(shí)現(xiàn)與使用場所規(guī)模相適應(yīng)的靈活部署和控管。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)的服務(wù)器管理架構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為音頻設(shè)備ID的獲取流程圖；
[0021]圖4為音頻設(shè)備ID的調(diào)用流程圖；
[0022]圖5為多通道同步輸出控制過程流程圖；
[0023]圖6為基于本發(fā)明的多通道音頻同步輸出系統(tǒng)的智能手機(jī)遠(yuǎn)程桌面登錄界面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0025]如圖1所示，在處理終端中建立有音頻數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫至少包含輸出狀態(tài)(如正常人、肺結(jié)核病人、心臟病病人等各種音頻輸出數(shù)據(jù)所對應(yīng)的η個(gè)實(shí)例輸出結(jié)果)，各狀態(tài)和通道對應(yīng)的音頻數(shù)據(jù)(至少包括胸部心跳音頻、胸部呼吸音頻、肋部呼吸音頻和肋部心跳音頻等)以及其他用于解釋說明的視頻，圖片和文字等。
[0026]音頻控制模塊，對每個(gè)接入的USB聲卡實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識別，并分配一個(gè)對應(yīng)ID和相應(yīng)音頻數(shù)據(jù)，還可對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行特征增強(qiáng)或減弱處理，讓學(xué)習(xí)者由易到難，迅速牢固掌握這些音頻信號的特征；
[0027]音頻輸出外部設(shè)備，包括N個(gè)USB聲卡、數(shù)據(jù)線和播放器；其中的USB聲卡輸出可選擇不分聲道和區(qū)分左右聲道，對應(yīng)的得到的輸出通道分別為N個(gè)和2Ν個(gè)。
[0028]如圖2所示，本發(fā)明的呼吸模擬系統(tǒng)由服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)端設(shè)定和統(tǒng)一管理，具體處理由服務(wù)器中的服務(wù)處理單元來執(zhí)行以下相關(guān)流程。根據(jù)使用場所的規(guī)模和部署，其中服務(wù)器和呼吸模擬系統(tǒng)均可為一個(gè)或多個(gè)。
[0029]本發(fā)明的基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)的服務(wù)器管理架構(gòu)中，服務(wù)器中的處理單元用于多個(gè)呼吸模擬系統(tǒng)的控制和處理，具體包括以下操作流程:
[0030]—、音頻設(shè)備ID的獲取和調(diào)用流程,分別如圖3、圖4所示。
[0031]系統(tǒng)初始化:獲取各USB聲卡ID ;讀取各USB聲卡ID及其他信息；保存各USB聲卡ID供音頻輸出調(diào)用。
[0032]USB聲卡ID是設(shè)備打開函數(shù)中的不可或缺的參數(shù)。USB聲卡ID的取值范圍是I?N，N為USB聲卡ID個(gè)數(shù)。
[0033]在播放多通道音頻前，首先打開數(shù)據(jù)庫讀取音頻文件，設(shè)定音頻文件的采樣格式，然后依照聲卡ID分配各音頻文件并設(shè)置播放句柄，將各音頻文件傳送到不同的輸出設(shè)備，接下來是為音頻文件分配到與輸出設(shè)備ID對應(yīng)的緩沖空間；后續(xù)播放中只需引用播放句柄，而不需再應(yīng)用設(shè)備ID。如果在播放完成后仍無操作，播放動(dòng)作可重復(fù)進(jìn)行。
[0034]為了提高內(nèi)存使用率，本發(fā)明在系統(tǒng)初始化階段就打開系統(tǒng)中的所有USB聲卡，可供回調(diào)函數(shù)隨時(shí)使用。
[0035]二、音頻控制流程，如圖5所示。
[0036]音頻控制部分，首先打開播放設(shè)備，調(diào)用初始化設(shè)定的播放句柄，并等待來自系統(tǒng)界面的下一步操作請求。在音頻播放過程中，播放句柄將根據(jù)系統(tǒng)界面有進(jìn)一步操作更新，如果在播放結(jié)束之前，操作界面未有任何操作，音頻將重復(fù)播放。在完成多個(gè)循環(huán)之后，系統(tǒng)將關(guān)閉播放設(shè)備，自動(dòng)退出；若操作界面有新的操作，則更新播放句柄，并以該新播放句柄進(jìn)行播放句柄的重新設(shè)定。
[0037]如圖6所示，智能手機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的通信，娛樂和學(xué)習(xí)活動(dòng)中，本系統(tǒng)利用智能手機(jī)的強(qiáng)大的擴(kuò)展性和連接性能，可以讓多個(gè)用戶通過無線網(wǎng)絡(luò)登錄到音頻服務(wù)終端，利用系統(tǒng)資源，控制單個(gè)甚至有限數(shù)目的節(jié)點(diǎn)。管理員設(shè)置不同用戶權(quán)限，分配和監(jiān)控各節(jié)點(diǎn)的使用狀況，避免多個(gè)用戶同時(shí)對一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作而造成相互干擾。而普通用戶可以查詢各節(jié)點(diǎn)的使用狀況，并控制的有限節(jié)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括處理終端、音頻控制模塊和音頻輸出外部設(shè)備，其中: 所述處理終端，用提供該系統(tǒng)的操作平臺(tái)和實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)管理，其包含音頻數(shù)據(jù)庫； 所述音頻控制模塊，用于對每個(gè)接入的USB聲卡實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識別，并分配相應(yīng)音頻數(shù)據(jù)，該音頻數(shù)據(jù)至少包含胸部心跳音頻數(shù)據(jù)、胸部呼吸音頻數(shù)據(jù)、肋部呼吸音頻數(shù)據(jù)和肋部心跳音頻數(shù)據(jù)；以及 所述音頻輸出外部設(shè)備，包括N個(gè)USB聲卡和播放器，兩者通過數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)連接；所述音頻控制模塊通過USB總線與USB聲卡連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述USB聲卡輸出選擇不分聲道、或區(qū)分左、右聲道，對應(yīng)的得到的輸出通道分別為N個(gè)或2N個(gè)。
3.如權(quán)利要求2所述的基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)，其特征在于，在播放多個(gè)輸出通道音頻前，首先打開音頻數(shù)據(jù)庫讀取音頻文件，設(shè)定音頻文件的采樣格式，然后依照聲卡ID分配各音頻文件并設(shè)置播放句柄，將各音頻文件傳送到不同的USB聲卡，接下來是為音頻文件分配到與USB聲卡ID對應(yīng)的緩沖空間；后續(xù)播放中引用播放句柄進(jìn)行音頻播放。
4.如權(quán)利要求1或2所述的基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)中部署一個(gè)或多個(gè)，分別接入服務(wù)器，并由所述服務(wù)器中的服務(wù)器處理單元實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制和管理。
5.如權(quán)利要求4所述的基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器處理單元包括以下處理: 獲取各USB聲卡ID ;讀取各USB聲卡ID及其他信息；保存各USB聲卡ID供音頻輸出調(diào)用； 打開播放器，調(diào)用初始化設(shè)定的播放句柄，并等待來自系統(tǒng)的下一步操作請求；在音頻播放過程中，播放句柄將根據(jù)系統(tǒng)界面有進(jìn)一步操作更新，如果在播放結(jié)束之前，操作界面未有任何操作，音頻將重復(fù)播放；在完成多個(gè)循環(huán)之后，系統(tǒng)將關(guān)閉播放設(shè)備，自動(dòng)退出；若操作界面有新的操作，則更新播放句柄，并以該新播放句柄進(jìn)行播放句柄的重新設(shè)定。
6.如權(quán)利要求1或2所述的基于USB聲卡多通道音頻同步輸出呼吸模擬系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)用戶利用移動(dòng)智能設(shè)備，通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)音頻服務(wù)終端的登錄。
【文檔編號】G11B27/10GK104200828SQ201410280108
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】李國翚, 黨鑫, 倪虹, 張晨 申請人:天津開發(fā)區(qū)奧金高新技術(shù)有限公司