专利名称：用于正压式空气呼吸器的语音通信控制器及通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于正压式空气呼吸器的语音通信控制器及通信系统。
背景技术：
正压式空气呼吸器主要适用于消防、化工、船舶、石油、冶炼、厂矿、实验室等处，使 消防员或抢险救护人员能够在充满浓烟、毒气、蒸汽或缺氧的恶劣环境下安全地进行灭火、 抢险救灾和救护工作。国内所生产的正压式空气呼吸器均不能实现直接语音传输，在实际 应用中无法完成诸多任务，例如在抢险救灾等恶劣环境中使用该正压式空气呼吸器的工作 人员之间无法进行有效沟通和协作以及指挥，从而耽误抢救时机，造成严重后果，如果使用 对讲机则在通话时需要用手按住对讲机的PTT按键触发通话，无法在救援现场环境中解放 自己的双手。为了克服此缺陷，目前国外的类似产品具有互相之间语音通信功能，其原理是 在正压式空气呼吸器的面罩里面内置一个特制麦克风，该麦克风需要先触发对讲机的PTT 通话开关，才能将该麦克的语音信号通过对讲机发射出去。由于触发对讲机的PTT通话开 关的过程和语音信号直接传输共占一个信道，因此在检测到信号后还需进行分析和判断信 号类型等操作，在整个动作完成之后才会打开PTT通话开关进行通话，这样就需要延时一 段时间之后才能将麦克风的语音信号传出，这样就有可能使对方无法听清其开始说话语句 的第一个字，导致理解上的错误，而且在讲话的语速上也要有适中的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种语音通信清晰准 确、有效增强团队沟通的用于正压式空气呼吸器的语音通信控制器及通信系统。本发明涉及的语音通信控制器所采用的技术方案是该用于正压式空气呼吸器的 语音通信控制器，连接于正压式空气呼吸器与对讲机之间，所述语音通信控制器包括CPU 以及分别与所述CPU连接的MIC输入模块、MIC信号处理模块、VOX控制模块和通信单元；
其中所述MIC输入模块用于接收来自正压式空气呼吸器面罩中的内置MIC的语音信 号；所述语音信号经过MIC信号处理模块处理后进入所述VOX控制模块；
所述VOX控制模块用于检测处理后的语音信号的产生并反馈至CPU，所述CPU通过通信 单元发送指令给对讲机使对讲机处于发射通话状态。上述MIC输入模块接收的语音信号包括来自两个通道的MIC信号，一路MIC信号 用于触发对讲机的发射通信状态，另一路MIC信号用于直接语音传输。本发明涉及的通信系统所采用的技术方案是该通信系统包括第一 MIC、第二 MIC 和上述语音通信控制器，所述第一 MIC、第二 MIC均内置于正压式空气呼吸器的面罩内，所 述VOX控制模块检测到来自第一 MIC的语音信号时反馈至CPU，所述CPU发出指令触发对讲 机内的PTT控制开关使对讲机处于发射通话状态，并同时控制来自第二 MIC的语音信号传 递至对讲机并发送出去。进一步，所述语音通信控制器还包括PTT按键，所述PTT按键的触发电路与对讲机内的PTT控制开关电连接。当该语音通信控制器的电池用尽或系统不工作时，可手动按下 该PTT按键来触发讲机内的PTT控制开关来进行通话。进一步，其中的语音通信控制器还包括与CPU连接的面罩状态检测模块，用于检 测正压式空气呼吸器面罩内的呼吸气阀是否打开。在通话中若检测到呼吸气阀为关闭状 态，则触发通话开关进行语音通话；若检测到呼吸气阀为打开状态，则不会触发通话开关， 通话无法进行。进一步，其中的语音通信控制器还包括与CPU连接的倒地报警模块，所述倒地报 警模块接收正压式空气呼吸器中的传感器的信号；以及用于报警的喇叭。当佩戴正压式空 气呼吸器的工作人员倒地或者不发生位移时，此时传感器的信号会触发CPU通过喇叭进行
报警。 本发明的有益效果是本发明中的语音通信控制器主要用来解决语音传输问题， 该控制器是一种专门用于正压式空气呼吸器的面罩通信控单元，能够为配备了该设备的救 援人员提供常态下的工作状态，使用方便，有效地解放救援人员的双手，能够即时清晰的通 话效果能够有效增强团队沟通，为使用者提高工作效率，节省宝贵的时间。包括该控制器的 通信系统采用两个麦克风控制语音传输，语音信号同时存在于两个信道内，当检测到第一 个信道的信号时则打开PTT控制开关同时让第二信道的语音信号通过，无需等后续分析判 断过程完全完成之后再触发开关，这样使得通话时语句的第一个字内容更加清晰、准确可 靠。由于国外的产品使用专用麦克风通过一个信道来传输信号，其控制电路复杂，而且和空 气呼吸器为一体设计，不能和另外型号的空气呼吸器配套使用，而该系统对麦克风没有特 殊要求，使用市面上普通的麦克风就可实现语音通信要求，控制电路设计简单，生产容易且 成本低，而且能作为配件通用于不同型号的空气呼吸器。
图1是本发明通信系统的外部连接示意图； 图2是本发明中的语音通信控制器的原理框图3是本发明中另一种方式的语音通信控制器的原理框图； 图4是本发明通信系统的原理框图。
具体实施例方式如图1所示，本发明涉及的通信系统包括语音通信控制器1、第一 MIC5、第二 MIC6， 所述第一 MIC5、第二 MIC6均置于正压式空气呼吸器的面罩内(面罩未示出)，所述第一 MIC5、第二 MIC6通过数据线3与语音通信控制器1连接，该语音通信控制器1与佩戴的对 讲机2相连接，在现场工作过程中工作人员佩戴正压式空气呼吸器以及语音通信控制器1、 对讲机2于身上，通过第一 MIC5和第二 MIC6两个麦克风自动控制语音信号通过对讲机2 与对方进行交流沟通。此外除了采用数据线连接通讯外，还可以采用无线通讯方式，例如蓝 牙方式，由于都为现有技术中常用方式，在此不作敖述。其中的语音通信控制器1的内部结构如图2所示，所述语音通信控制器1包括 CPU12以及分别与所述CPU12连接的MIC输入模块7、MIC信号处理模块8、V0X控制模块10 和通信单元11 ； VOX控制模块10为(VOICE - OPERATED TRANSMISSION)的缩写含义，意为音控传输，也就是根据声音自动控制传输的意思。所述MIC输入模块7用于接收来自正压 式空气呼吸器面罩中的两个内置MIC的语音信号，此处的语音信号实际是指由麦克风转换 后可用于通讯传输的电信号，下文意思相同；所述语音信号经过MIC信号处理模块8处理后 进入VOX控制模块10 (处理过程为滤波、变换等常规处理);所述VOX控制模块10检测处理 后的语音信号的产生并反馈至CPU12，所述CPU12通过通信单元11发送指令给对讲机使对 讲机处于发射通话状态。参见图3，该语音通信控制器1还包括PTT按键9 (PTT即指PUSH TO TALK,也称 一键通，和对讲机上的按键类似)，所述PTT按键9的触发电路与对讲机内的PTT控制开关 17电连接。当该语音通信控制器1的电池没电或者紧急情况下，控制系统不能工作，不能 通过语音自动控制传输的情况下，则可手动按下该PTT按键9来触发讲机内的PTT控制开 关17来进行通话参见图4的原理框图，本发明的通信系统依赖于对讲机2，本身在对讲机2内装置 有PTT控制开关17，该通信系统包括第一 MIC5、第二 MIC6和上述语音通信控制器1，所述第 一 MIC5、第二 MIC6均内置于正压式空气呼吸器的面罩内，在工作人员进行语音通话时，所 述VOX控制模块10检测到来自第一 MIC5的语音信号反馈至CPU12，所述CPU12发出指令 自动触发对讲机2内的PTT控制开关17，使对讲机2处于发射通话状态，并控制来自第二 MIC6的语音信号传递至对讲机2并发送出去，完成讲话动作。通过两个通道的语音信号分 别控制传输，其中一个麦克风的信号用于触发通话开关，另一个麦克风的信号直接用来语 音传输给对方。这样利用两个通道的语音信号来控制，减少相互之间的干扰，并减少因时间 的延迟过长而导致语音传输有丢失过多的情况，通话更清晰，同时能适用于普通的麦克风， 降低了生产成本。如图2或图3所示，作为配套正压式空气呼吸器的较佳实施方式，语音通信控制 器1还包括与CPU12连接的面罩状态检测模块16，用于检测正压式空气呼吸器面罩内的呼 吸气阀是否打开，在通话中若检测到呼吸气阀为关闭状态，则有语音信号时CPU12会触发 通话开关进行语音通话；若检测到呼吸气阀为打开状态，此情况下即使检测到有语音信号， CPU12也不会触发通话开关，通话无法进行。另外一个安全设计为，其中的语音通信控制器 1还包括与CPU12连接的倒地报警模块14、耳麦接口 15和喇叭13，所述倒地报警模块14接 收正压式空气呼吸器中的传感器的信号；传感器不断将设备的位移信号传递给所述倒地报 警模块14，当佩戴正压式空气呼吸器的工作人员出现危险(倒地或者不发生位移时)，此时 传感器的信号异常会触发CPU12通过喇叭13进行报警。
权利要求
1.一种用于正压式空气呼吸器的语音通信控制器，连接于正压式空气呼吸器与对讲机 之间，其特征在于所述语音通信控制器包括CPU以及分别与所述CPU连接的MIC输入模 块、MIC信号处理模块、VOX控制模块和通信单元；其中所述MIC输入模块用于接收来自正压式空气呼吸器面罩中的内置MIC的语音信 号；所述语音信号经过MIC信号处理模块处理后进入所述VOX控制模块；所述VOX控制模块用于检测处理后的语音信号的产生并反馈至CPU，所述CPU通过通信 单元发送指令给对讲机使对讲机处于发射通话状态。
2.根据权利要求1所述的用于正压式空气呼吸器的语音通信控制器，其特征在于所 述MIC输入模块接收的语音信号包括来自两个通道的MIC信号，一路MIC信号用于触发对 讲机的发射通信状态，另一路MIC信号用于直接语音传输。
3.一种包括权利要求1所述语音通信控制器的通信系统，其特征在于，包括第一 MIC、 第二 MIC和上述语音通信控制器，所述第一 MIC、第二 MIC均内置于正压式空气呼吸器的面 罩内，所述VOX控制模块检测到来自第一 MIC的语音信号时反馈至CPU，所述CPU发出指令 触发对讲机内的PTT控制开关使对讲机处于发射通话状态，并同时控制来自第二 MIC的语 音信号传递至对讲机并发送出去。
4.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于所述语音通信控制器还包括PTT按 键，所述PTT按键的触发电路与对讲机内的PTT控制开关电连接。
5.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于其中的语音通信控制器还包括与CPU 连接的面罩状态检测模块，用于检测正压式空气呼吸器面罩内的呼吸气阀是否打开。
6.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于其中的语音通信控制器还包括与CPU 连接的倒地报警模块，所述倒地报警模块接收正压式空气呼吸器中的传感器的信号；以及 用于报警的喇叭。
全文摘要
本发明公开了一种语音通信清晰准确、有效增强团队沟通的用于正压式空气呼吸器的语音通信控制器及通信系统。该通信系统包括语音通信控制器、第一MIC、第二MIC，所述第一MIC、第二MIC均置于正压式空气呼吸器的面罩内，所述第一MIC、第二MIC通过数据线与语音通信控制器连接，该语音通信控制器与佩戴的对讲机相连接，在现场工作过程中工作人员佩戴正压式空气呼吸器以及语音通信控制器、对讲机于身上，通过第一MIC和第二MIC两个麦克风自动控制语音信号通过对讲机与对方进行交流沟通。本发明不仅有效地解放救援人员的双手，能够即时清晰的通话效果能够有效增强团队沟通，而且语音信号传输更加清晰、准确可靠，具有广阔的市场前景。
文档编号H04W4/10GK102143437SQ201110023428
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者左洪亮, 王亚民 申请人:珠海市金海来科技有限公司