专利名称：一种实现嵌入端与基于Linux操作系统的计算机之间的语音输入输出系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种嵌入端与计算机(基于 Linux操作系统)之间进行语音输入输出的系统。
背景技术：
USB接口的AC8700等产品对外形及便携性有较高的要求，这类产 品除了完成数据业务功能外还需要提供语音的功能。 一般来说，这类产 品的语音通路都是通过随产品附带 一个耳麦来实现的。
这种通过耳麦提供语音输入输出有如下几个缺点
1、 必须增加一个耳机及耳机座的成本；
2、 必须在结构上给出耳机座的空间，这对产品的小型化是一个很 不利的因素；
3、 用户必须将耳麦随产品一起携带着，大大降低了产品的便携性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供实现嵌入端与基于Linux操作系统的计算机之间的语音输入输出系统，本发明利用计算机上现有的声音 输入输出设备，通过USB接口实现语音的输入输出，简单方便，且能 降低成本。
具体地说，本发明是这样实现的
一种实现嵌入端与基于Linux操作系统的计算机之间的语音输入输 出系统，其包括嵌入端和基于Linux操作系统的计算机；所述嵌入端包 括USB接口 、脉冲编码调制的PCM输出中断模块、PCM输入中断模 块；所述计算机包括Linux USB Serial驱动模块、PCM语音工具模块、 声卡、麦克风；
所述PCM输出中断模块用于通过USB接口向所述计算机输出其接 收到的语音PCM码流，所述PCM输入中断模块用于向嵌入端输入由计 算机通过USB接口发送过来的语音PCM码流；
所述Linux USB Serial驱动才莫块用于允许嵌入端与基于Linux才喿作 系统的计算机通过USB接口进行通信；所述PCM语音工具模块用于接 收来自嵌入端的语音PCM码流并通过声卡播放出来、将麦克风上的声 音采集成PCM码流并将其通过USB接口发送给嵌入端。
所述PCM语音工具模块包括串口收发模块、音频播放模块、音频 采集模块；
所述串口收发模块用于接收嵌入端通过USB接口传送过来的语音 PCM码流并传给音频播放模块输出到声卡上播放出来、和将音频采集 模块从麦克风上采集成的PCM码流通过USB接口发送给嵌入端。
所述PCM语音工具模块还包括回声抑制模块，该模块通过参考音频播放模块的PCM输出码流对音频采集模块发送给串口收发模块的语 音数据进行回声抑制处理，用于降低通话中的回音。
所述PCM语音工具模块还包括音量控制模块，用于控制麦克风输 入及声卡输出声音的大小，音量控制模块直接与所述计算机进行通讯。
所述嵌入端还包括回声抑制模块，用于抵消通话中的回音。 本发明具有如下有益效果
现有的PC与笔记本的用户由于多々某体的需求，绝大多数都配置现 成的音响系统(外置的音箱或集成的喇p八，或者外置的耳麦)，本发明 借用了计算机上现有的声音输入输出设备来为嵌入端服务，因而嵌入端 不需要再附带耳麦，降低了成本，增强了其便携性，使其结构设计更加 简单方便。
图1为本发明的系统结构图。
具体实施例方式
下面结合图1和具体实施例对本发明作进一步详细的描述 高通的音频体系是由两个大部分组成的 一部分是用来完成模拟语 音数字化的工作，并提供音频放大的功能；另一部分则是对数字化的语 音进行空中传输的语音编解码，并提供音量控制，噪声抑制及回声抵消等功能。在两个大部分之间传输的数据就是语音的PCM编码，高通在
此处提供了两种PCM的接口， 一个是硬件的PCM输入输出接口，另一 个是软件的PCM的输入输出接口。 PCM的软件接口的工作原理是当 PCM软件接口启动后，会有两个频率为1次/20ms的中断产生，在其中 一个中断中从嵌入端输出接收到的语音PCM码流；在另一个中断中则 要向嵌入端输入外界发送过来的语音PCM码流。本发明利用了软件的 PCM输入输出接口 ，将PCM输入输出接口与USB接口连接起来，通 过USB接口与计算机进行通信，利用计算机自带的声音输入输出设备 来播放或采集声音。
图l所示，整个系统包括嵌入端和基于Linux操作系统的计算机。
其中嵌入端包括
1. USB接口；
2. 脉冲编码调制PCM输出中断模块用于通过USB接口向计算 机输出其接收到的语音PCM码流；
3. PCM输入中断模块用于向嵌入端输入由计算机通过USB接口 发送过来的语音PCM码流。
计算机包括
1. Linux基于2.6系列版本内核的操作系统；
2. Linux USB Serial驱动才莫块通过该才莫块，嵌入端的USB通道 在Linux里表现为三个串口设备文件(/dev/ttyUSBO 、 /dev/ttyUSBl和/dev/ttyUSB2 )，操作系统通过读写不同的设备 文件来操作不同的业务功能。其中/dev/ttyUSB2为嵌入端与Linux才喿作系统进4亍语音PCM码流传输4是供支持读 /dev/ttyUSB2即接收从嵌入端输出的语音PCM码流，写 /dev/ttyUSB2即向嵌入端传输计算才几采集到的语音PCM码流
(通常是由麦克风采集到的)； 3. PCM语音工具模块包括串口收发模块、音频播放模块、音频 采集模块、回声抑制模块和音量控制模块。
串口收发模块用于读写上述的/dev/ttyUSB2设备文件，提 供音频播放模块、音频采集模块与嵌入端的通信功能。
音频播放模块、音频采集模块和音量控制模块的实现使用 了 ALSA提供的用户空间的alsa-lib库。ALSA是JdvawcW 5bw"t/ i/r/z/feCwre ， 萄敛Zi"t/x , #^^々的简称,它在Linux才喿 作系统上4是供了音频和MIDI的支持。在2.6系列内核中，ALSA 已经成为默认的声音子系统，用来替换2.4系列内核中的OSS
((9pe" 5b柳d S"fem,开放声音系统)。音频播》欠模块把从嵌 入端通过USB 4妄口传送过来的语音PCM码流在声卡上进4亍回 放。音频采集模块把从麦克风上采集成的PCM码流通过串口收 发才莫块发送给嵌入端。
回声抑制模块设置与音频采集模块和音频播放模块之间， 当用户使用音箱将通话中接收到的声音播放出来时，这种情况 下很容易产生较强的声学回声。该模块对音频采集模块发送给
串口收发模块的语音数据进行回声抑制处理，用于降低通话中 的回音。音量控制模块用于控制麦克风输入及声卡输出声音的大小。
4. 声卡(图中未示)；
5. 麦克风(图中未示)。
回放流程如图l从左至右，嵌入端从空中接收到的语音数据后会产 生PCM输出中断，通知Linux操作系统，然后音频播放模块通过串口 收发模块把PCM语音数据读入到用户空间再在声卡上进行回放。采集 流程如图l从右至左，对于需要发送的语音，计算机通过音频采集模块 将麦克风上的声音采集成PCM码流，并将码流传输给串口收发模块， 再由该串口模块通过USB接口发送给嵌入端，最后由嵌入端发射到空中。
另作为附加功能，计算机对于接收到的嵌入端通过USB接口传来 的语音PCM码流，为其增加一个WAV文件头，可在々某体播》欠器里作 为WAV文件播放，也可用 一个可以播放WAV文件的命令行播放器播 放出来，该命令行播放器通过一个緩沖接口与串口收发模块的后极相连 接，即可连续播放语音PCM码流。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡 在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种实现嵌入端与基于Linux操作系统的计算机之间的语音输入输出系统，其特征在于该系统包括嵌入端和基于Linux操作系统的计算机；所述嵌入端包括USB接口、PCM输出中断模块、PCM输入中断模块；所述计算机包括Linux USB Serial驱动模块、PCM语音工具模块、声卡、麦克风；所述PCM输出中断模块用于通过USB接口向计算机输出其接收到的语音PCM码流，所述PCM输入中断模块用于向嵌入端输入由计算机通过USB接口发送过来的语音PCM码流；所述Linux USB Serial驱动模块用于允许嵌入端与所述计算机通过USB接口进行通信；所述PCM语音工具模块用于接收来自嵌入端的语音PCM码流并通过声卡播放出来、和将麦克风上的声音采集成PCM码流并将其通过USB接口发送给嵌入端。
2、 如权利要求1所述的实现嵌入端与基于Linux操作系统的计 算机之间的语音输入输出系统，其特征在于，所述PCM语音工具模 块包括串口收发模块、音频播放模块、音频采集模块；所述串口收发模块用于接收嵌入端通过USB接口传送过来的 语音PCM码流并通过音频播》i^莫块输出到声卡上插-;改出来，和将音 频采集模块从麦克风上采集成的PCM码流通过USB接口发送给嵌入 端。
3、 如权利要求2所述的实现嵌入端与基于Linux操作系统的计 算机之间的语音输入输出系统，其特征在于，所述PCM语音工具模块还包括音量控制模块，用于控制麦克风输入及声卡输出声音的大 小。
4、如权利要求l、 2或3任一所述的实现嵌入端与基于Linux操 作系统的计算机之间的语音输入输出系统，其特征在于，所述计算机 包括回声抑制模块，该回声抑制模块设置于音频播放模块和音频采集 模块之间，用于抵消通话中的回音。
全文摘要
本发明是一种实现嵌入端与基于Linux操作系统的计算机之间的语音输入输出系统，其包括嵌入端和基于Linux操作系统的计算机；所述嵌入端包括USB接口、脉冲编码调制的PCM输出中断模块、PCM输入中断模块；所述计算机包括Linux USB Serial驱动模块、PCM语音工具模块、声卡、麦克风；本发明使嵌入端不需要再附带耳麦，降低了成本，增强了其便携性，使计算机结构设计更加简单方便。
文档编号G06F3/16GK101464787SQ20081014164
公开日2009年6月24日 申请日期2008年7月18日 优先权日2008年7月18日
发明者振 邓 申请人:深圳市中兴移动通信有限公司