具有回音消除功能的對講系統(tǒng)及電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有回音消除功能的對講系統(tǒng)及電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括后臺服務(wù)端和電梯內(nèi)的與后臺服務(wù)端語音對講的對講機，對講機包括通信模塊、中央處理器、音頻解碼器、輸出下行語音的揚聲器、采集上行語音的麥克風(fēng)、回音濾除電路，回音濾除電路與麥克風(fēng)的輸出端、揚聲器的輸出端、音頻解碼器的輸入端連接；音頻解碼器的輸出端連接至揚聲器的輸入端；音頻解碼器、中央處理器、通信模塊依次連接，通信模塊與后臺服務(wù)端通訊連接；回音濾除電路可確定并輸出真實的乘客語音所對應(yīng)的模擬信號，該模擬信號送往中央處理器直接進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，不會過多的占用中央處理器資源，且在麥克風(fēng)采集數(shù)據(jù)的時候不用占用聲道確定估計回聲，輸出音質(zhì)質(zhì)量提高。
【專利說明】具有回音消除功能的對講系統(tǒng)及電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種具有回音消除功能的對講系統(tǒng)及電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)主要用于檢測電梯的運行，當電梯發(fā)生故障時需要上報電梯物聯(lián)網(wǎng)后臺系統(tǒng)，當故障發(fā)生時，物聯(lián)網(wǎng)后臺系統(tǒng)的值班人員能夠直接通過遠程對講的形式與被困在電梯內(nèi)部的乘客進行語音對講，語音對講模型的數(shù)據(jù)處理流程圖如圖1所示:
[0003]聲音上行，音頻解碼器將麥克風(fēng)(MIC)采集到的聲音信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換之后傳給中央處理器(CPU)，CPU處理數(shù)據(jù)之后通過通信模塊發(fā)送給后臺物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。聲音下行，后臺物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的聲音數(shù)據(jù)通過通信模塊傳給CPU，CPU處理之后傳給音頻解碼器做數(shù)模轉(zhuǎn)換，再驅(qū)動揚聲器發(fā)聲。由于從揚聲器輸出的下行語音在電梯內(nèi)有延時回音，此回音有可能被麥克風(fēng)收集與乘客的真實語音一起上傳。因此，有必要消除上行語音中參雜的回音，以保證語音對話的質(zhì)量。
[0004]目前的消除下行語音的回音的方法為:麥克風(fēng)的語音采集使用左右雙聲道，一方面，用右聲道保存當前揚聲器正在播放的數(shù)據(jù)，此通過聲卡驅(qū)動實現(xiàn)，聲卡每播一幀，就在右聲道的緩存區(qū)中備份一下，這樣右聲道中的數(shù)據(jù)就是當前正在播放的數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)計算得到估計回聲；另一方面，采用左聲道保存麥克風(fēng)的采集數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)包括近端語音輸入x(n)和來自揚聲器的回音數(shù)據(jù)r(n)。采集數(shù)據(jù)中疊加的回音數(shù)據(jù)r(n)和右聲道中數(shù)據(jù)頻率相同、幅度等不同，具有相關(guān)性，只要利用speex等語音編碼器的AEC回音消除部分，根據(jù)右聲道獲取的估計回聲消除采集數(shù)據(jù)中疊加的回音數(shù)據(jù)r (η)，即可有效地達到回音消除的效果。
[0005]此種語音對講的過程中需要軟件對估計回聲做出相關(guān)的預(yù)判，此估計回聲為未轉(zhuǎn)化為模擬信號的數(shù)字信號，CPU通過算法實現(xiàn)回聲的消除，因此對CPU的資源消耗很大，麥克風(fēng)采集該估計回聲的時候占用了一個聲道，導(dǎo)致輸出音質(zhì)比較差。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述軟件算法消除回聲占用(PU資源很大、采集估計回聲占用聲道導(dǎo)致輸出音質(zhì)較差的缺陷，提供一種具有回音消除功能的對講系統(tǒng)及電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種具有回音消除功能的對講系統(tǒng)，包括后臺服務(wù)端和設(shè)置在電梯內(nèi)的經(jīng)由電梯物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)與所述后臺服務(wù)端語音對講的對講機，其中，所述對講機包括通信模塊、中央處理器、音頻解碼器、輸出下行語音的揚聲器、采集上行語音的麥克風(fēng)以及回音濾除電路，
[0008]所述回音濾除電路分別與所述麥克風(fēng)的輸出端、所述揚聲器的輸出端、音頻解碼器的輸入端連接；所述音頻解碼器的輸出端連接至所述揚聲器的輸入端；所述音頻解碼器、中央處理器、通信模塊依次連接，所述通信模塊與后臺服務(wù)端通訊連接；
[0009]所述回音濾除電路用于根據(jù)采集的下行語音濾除所述上行語音中所參雜的下行語音的回音以確定并輸出真實的乘客語音所對應(yīng)的模擬信號；所述音頻解碼器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元以及數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，且所述回音濾除電路的輸出端經(jīng)由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接至中央處理器，所述中央處理器經(jīng)由所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元連接到揚聲器的輸入端；所述中央處理器執(zhí)行數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮；所述后臺服務(wù)端用于通過所述通信模塊發(fā)送下行語音至所述中央處理器進行處理以及接收經(jīng)中央處理器處理后的語音。
[0010]本實用新型所述的具有回音消除功能的對講系統(tǒng)，其中，所述回音濾除電路包括回音處理芯片。優(yōu)選的，所述回音處理芯片的型號為FM1188。
[0011]優(yōu)選的，所述音頻解碼器包括WM9713聲卡。
[0012]優(yōu)選的，所述中央處理器包括三星S5PV210處理器。
[0013]優(yōu)選的，所述通信模塊包括中興MF210模塊。
[0014]本實用新型還公開了一種包括所述的具有回音消除功能的對講系統(tǒng)的電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
[0015]實施本實用新型的具有回音消除功能的對講系統(tǒng)及電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，具有以下有益效果:本實用新型增設(shè)回音濾除電路，其可以直接采集揚聲器輸出的下行語音的模擬信號，并根據(jù)該模擬信號濾除所述上行語音中所參雜的下行語音的回音，進而可以確定并輸出真實的乘客語音所對應(yīng)的模擬信號，該模擬信號可送往中央處理器直接進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，也就是說上行語音在進行模數(shù)轉(zhuǎn)換之前已經(jīng)消除了其中的回聲，因此不會過多的占用中央處理器資源，而且本實用新型在麥克風(fēng)采集數(shù)據(jù)的時候不用占用聲道確定估計回聲，因此輸出音質(zhì)質(zhì)量提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的語音對講模型的數(shù)據(jù)處理流程圖；
[0018]圖2是本實用新型具有回音消除功能的對講系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0019]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0020]參考圖2，是本實用新型具有回音消除功能的對講系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]本實用新型的對講系統(tǒng)應(yīng)用于電梯物聯(lián)網(wǎng)以實現(xiàn)后臺工作人員和電梯內(nèi)乘客的語音對講，包括后臺服務(wù)端I和設(shè)置在電梯內(nèi)的經(jīng)由電梯物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)與所述后臺服務(wù)端I語音對講的對講機，所述對講機包括通信模塊2、中央處理器3、音頻解碼器4、輸出下行語音的揚聲器、采集上行語音的麥克風(fēng)以及回音濾除電路5，
[0022]所述回音濾除電路5分別與所述麥克風(fēng)的輸出端、所述揚聲器的輸出端、音頻解碼器4的輸入端連接；所述音頻解碼器4的輸出端連接至所述揚聲器的輸入端；所述音頻解碼器4、中央處理器3、通信模塊2依次連接，所述通信模塊2與后臺服務(wù)端I通訊連接。其中，通信模塊2與后臺服務(wù)端I的通訊連接可以是有線通訊連接，也可以無線通訊連接。
[0023]所述回音濾除電路5用于采集揚聲器輸出的所述下行語音和麥克風(fēng)采集的上行語音的模擬信號，并根據(jù)下行語音的模擬信號濾除所述上行語音中所參雜的下行語音的回音以確定并輸出真實的乘客語音所對應(yīng)的模擬信號；所述音頻解碼器4包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元以及數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，且所述回音濾除電路5的輸出端經(jīng)由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接至中央處理器3，所述中央處理器3經(jīng)由所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元連接到揚聲器的輸入端；所述后臺服務(wù)端I用于通過所述通信模塊2發(fā)送下行語音至所述中央處理器3進行處理以及接收經(jīng)中央處理器3處理后的語音。
[0024]較佳實施例中，所述音頻解碼器4包括WM9713聲卡，中央處理器3包括三星S5PV210處理器，所述通信模塊2包括中興MF210模塊。
[0025]所述回音濾除電路5包括回音處理芯片?；匾籼幚硇酒梢愿鶕?jù)輸入的任意兩個模擬信號，經(jīng)過內(nèi)部算法找到其中一路模擬信號的回聲，將另一模擬信號減去該回聲后輸出最終的模擬信號。因此，選取該回音處理芯片后，只需要選定要作為回聲源的一路模擬信號連接至對應(yīng)的模擬信號輸入引腳，將另一路待消除回聲的模擬信號接入對應(yīng)的模擬信號輸入引腳即可。
[0026]較佳實施例中，回音處理芯片的型號為FM1188，F(xiàn)M1188的43號引腳連接至揚聲器的左聲道或者右聲道以采集下行語音，F(xiàn)M1188的39號引腳和40號引腳連接至麥克風(fēng)的兩個輸出端以采集上行語音，F(xiàn)M1188的47號引腳連接至WM9713聲卡以輸出經(jīng)過回聲消除后的模擬信號，該模擬信號即為乘客真實的語音信號。
[0027]由于回音消除在模數(shù)轉(zhuǎn)換之前利用專門的回音處理芯片進行了處理，所以不會占用中央處理器的資源，而且麥克風(fēng)采集數(shù)據(jù)的時候不用占用聲道，輸出音質(zhì)提高。
[0028]由于常規(guī)ASM技術(shù)需特別考慮兩個模擬信號源之間位置距離，從而對產(chǎn)品的成功設(shè)計產(chǎn)生很大障礙，而FM1188只接收說話人的聲音，不受兩個模擬信號源之間距離因素的影響，因此，環(huán)境適應(yīng)能力更強。
[0029]另外，F(xiàn)M1188除了具備上述回音消除功能外，還能同時抑制環(huán)境中的噪音與干擾，可以支持0+0和0+U指向，無泄漏，具有靈活的波束角度，提供了很好的噪聲抑制和更好的語音質(zhì)量，以及非平穩(wěn)噪音抑制和優(yōu)越的全雙工能力。
[0030]本實用新型還公開了一種電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括所述的具有回音消除功能的對講系統(tǒng)。
[0031]綜上所述，本實用新型增設(shè)回音濾除電路，其可以直接采集揚聲器輸出的下行語音的模擬信號，并根據(jù)該模擬信號濾除所述上行語音中所參雜的下行語音的回音，進而可以確定并輸出真實的乘客語音所對應(yīng)的模擬信號，該模擬信號可送往中央處理器直接進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，也就是說上行語音在進行模數(shù)轉(zhuǎn)換之前已經(jīng)消除了其中的回聲，因此不會過多的占用中央處理器資源，而且本實用新型在麥克風(fēng)采集數(shù)據(jù)的時候不用占用聲道確定估計回聲，因此輸出音質(zhì)質(zhì)量提高。
[0032]上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有回音消除功能的對講系統(tǒng)，包括后臺服務(wù)端(I)和設(shè)置在電梯內(nèi)的經(jīng)由電梯物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)與所述后臺服務(wù)端(I)語音對講的對講機，其特征在于，所述對講機包括通信模塊(2)、中央處理器(3)、音頻解碼器(4)、輸出下行語音的揚聲器、采集上行語音的麥克風(fēng)以及回音濾除電路(5)， 所述回音濾除電路(5)分別與所述麥克風(fēng)的輸出端、揚聲器的輸出端、音頻解碼器(4)的輸入端連接；所述音頻解碼器(4)的輸出端連接至所述揚聲器的輸入端；所述音頻解碼器(4)、中央處理器(3)、通信模塊(2)依次連接，所述通信模塊(2)與后臺服務(wù)端(I)通訊連接； 所述回音濾除電路(5)用于根據(jù)采集的下行語音濾除所述上行語音中所參雜的下行語音的回音以確定并輸出真實的乘客語音所對應(yīng)的模擬信號；所述音頻解碼器(4)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元以及數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，且所述回音濾除電路(5)的輸出端經(jīng)由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接至中央處理器(3)，所述中央處理器(3)經(jīng)由所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元連接到揚聲器的輸入端；所述中央處理器(3)執(zhí)行數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮；所述后臺服務(wù)端(I)用于通過所述通信模塊(2)發(fā)送下行語音至所述中央處理器(3)進行處理以及接收經(jīng)中央處理器(3)處理后的語音。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有回音消除功能的對講系統(tǒng)，其特征在于，所述回音濾除電路(5)包括回音處理芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有回音消除功能的對講系統(tǒng)，其特征在于，所述回音處理芯片的型號為FM1188。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有回音消除功能的對講系統(tǒng)，其特征在于，所述音頻解碼器(4)包括WM9713聲卡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有回音消除功能的對講系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器(3)包括三星S5PV210處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有回音消除功能的對講系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊(2)包括中興MF210模塊。
7.一種電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-6任一項所述的具有回音消除功能的對講系統(tǒng)。
【文檔編號】B66B5/02GK204244283SQ201420796652
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】黃孝才 申請人:深圳市匯川技術(shù)股份有限公司