一种音频会议系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种音频会议系统，包括一会议主机与多个会议终端，每个会议终端包括网络交换器与音频处理器，其特征在于，每个会议终端还包括低频过滤器，用于处理来自会议主机的以组播包的形式传输的音频数据，其中，每个组播包包括一组播地址包头与一组播音频数据，低频过滤器只接收该会议终端指定的组播地址包头对应的组播音频数据，并将组播音频数据传输给音频处理器。本实用新型通过低频过滤器的硬件地址过滤功能，能够在维持语音通道与质量的前提下，只接收处理与对应会议终端相关的音频数据，降低了会议系统的硬件成本。
【专利说明】一种音频会议系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数字信号电子【技术领域】，特别地，涉及一种音频会议系统。
【背景技术】
[0002]数字会议系统是利用计算机、数字信号与网络技术进行各系统组网，使用数字信号传输的技术。数字会议系统不仅大大改善了音质，提高了系统可靠性，而且从根本上消除了一般会议系统存在的干扰、失真、串音及系统不稳定等缺陷。使每一位与会代表均能收听到稳定、纯正的声音。系统的运行及会议的过程都实行全面的控制，而且系统操作及安装也非常简单。
[0003]随着信息化的发展，跨地域间的交流越来越频繁，因此产生越来越多的国际化会议，也对会议系统也提出了更高的要求一需要高质量的语音、高音质的录音、以及更多的语音通道供更多的国家翻译人员使用。高质量多通道低时延的语音，意味着要数字化语音并要求更大的带宽和对终端处理速度上有更高的要求。
[0004]但是，就目前市场上流行的数字会议系统普遍存在语音通道不能满足需求、语音质量不高的问题。而对于一些高端的产品，虽然能满足会议所需的语音通道和质量，但大多采用高端的处理芯片或FPGA等高速逻辑器件作为主控制芯片，增加了会议系统的硬件成本。
[0005]针对目前的数字会议系统终端处理芯片在维持语音通道与质量的前提下，选用处理芯片过于高端导致硬件成本高昂的问题，目前尚未有有效的解决方案。
实用新型内容
[0006]针对相关技术中处理芯片过于高端导致硬件成本高昂的问题，本实用新型的目的在于提出一种音频会议系统，能够在维持语音通道与质量的前提下，降低会议系统的硬件成本。
[0007]基于上述目的，本实用新型提供的技术方案如下:
[0008]根据本实用新型的一个方面，提供了一种音频会议系统，包括一会议主机与多个会议终端，每个会议终端包括用于接收外部网络中来自会议主机的所有音频数据的网络交换器，与用于将音频数据转化为模拟声音信号输出的音频处理器。
[0009]每个会议终端还包括:低频过滤器，用于处理来自会议主机的以组播包的形式传输的音频数据，其中，每个组播包包括一组播地址包头与一组播音频数据，低频过滤器只接收该会议终端指定的组播地址包头对应的组播音频数据，并将单组播音频数据传输给音频处理器。
[0010]其中，会议终端还包括网络转换器，用于接收网络交换器接收到的网络传输信号，将网络传输信转化为成原始的网络数据包，并传输到低频过滤器中进行处理。
[0011]并且，低频过滤器为STM32F107、STM32F207、STM32F217、STM32F407、STM32F417、STM32F427、STM32F437 中的一种或多种。[0012]并且，低频过滤器与音频处理器使用I2S(Inter—IC Sound)音频数据传输标准传
输单组播音频数据。
[0013]优选地，网络交换器为RTL8306E芯片，网络转换器为DM9161芯片，低频过滤器为STM32F107VCT芯片，音频处理器为TLV320AIC3204芯片与SN74LVC1G125芯片，其中，STM32F107VCT 芯片的 PA4、PC7、PClO 管脚分别与 TLV320AIC3204 芯片的 WCLK、MCLK, BCLK管脚对应相连，PC12、PE3分别与SN74LVC1G125芯片的OE、A对应管脚相连，SN74LVC1G125芯片的 Y 管脚与 TLV320AIC3204 的 DIN 管脚相连；STM32F107VCT 芯片的 PA2、PBl1、PB12、PB13、PCU PC5、PD8、PD9、PDlO 管脚分别与 DM9161A 芯片的 MDIO、TXEN、TXDO, TXDU MDC,MDINTR#、RXDV_TESTM0DE、RXD0_PHYAD0、RXD1_PHYAD1 对应管脚相连，STM32F107VCT 芯片的PAl与PA8两管脚与DM9161A芯片的XT2管脚并行相连。
[0014]上述音频会议系统的会议主机包括:
[0015]多个原音接收器，用于接收来外部网络自不同声源的音频数据，并将之转化为模拟声音信号，并发送给混音器82 ；
[0016]混音器，用于接收来自多个原音接收器的不同模拟声音信号合成为单路模拟声音信号，并发送给原音发送器；原音发送器，用于接收来自混音器的单路模拟声音信号，转化为单路音频数据，并通过外部网络传输给所有终端；控制器，用于监视与控制会议主机各器件的工作状态。
[0017]从上面所述可以看出，本实用新型提供的技术方案通过使用低频过滤器的硬件地址过滤功能，能够在维持语音通道与质量的前提下，只接收处理与对应会议终端相关的音频数据，使用便宜的主控制芯片完成处理功能，降低了会议系统的硬件成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为根据本实用新型实施例的音频会议系统会议终端的结构图；
[0020]图2为根据本实用新型实施例的包含网络转换器的音频会议系统会议终端的结构图；
[0021]图3为根据本实用新型实施例的音频会议系统的终端的网络交换器芯片RTL8306E的引脚图；
[0022]图4为根据本实用新型实施例的音频会议系统的终端的网络转换器芯片DM9161的引脚图；
[0023]图5为根据本实用新型实施例的音频会议系统的终端的低频过滤器芯片STM32F107VCT 的引脚图；
[0024]图6为根据本实用新型实施例的音频会议系统的终端的音频处理器芯片TLV320AIC3204 与 SN74LVC1G125 的引脚图；
[0025]图7为根据本实用新型实施例的音频会议系统的全局结构图；
[0026]图8为根据本实用新型实施例的音频会议系统的会议主机的结构图。【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进一步进行清楚、完整、详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]根据本实用新型的实施例，提供了一种音频会议系统，包括一会议主机与多个会议终端，如图1所示，每个会议终端包括用于接收外部网络中来自会议主机的所有音频数据的网络交换器11，与用于将音频数据转化为模拟声音信号输出的音频处理器13。
[0029]根据本实用新型实施例的每个会议终端还包括:低频过滤器12，用于处理来自会议主机的以组播包的形式传输的音频数据，其中，每个组播包包括一组播地址包头与一组播音频数据，低频过滤器12只接收该会议终端指定的组播地址包头对应的组播音频数据，并将组播音频数据传输给音频处理器13 ;同时，低频过滤器12也可自行根据不同的组播地址，按需要在多通道中切换滤出。
[0030]此外，低频过滤器12还作为会议终端的控制器，用于控制会议终端的其它部件，包括按键、液晶显示屏、外部扩展接口等，其中，外部扩展接口可用于扩展表决器。
[0031]会议系统应提供高质量的多通道数字音频信号。以CD音质标准为例，音频采样率为44.1Khz时，每通道音频信号数据量为1.41M/s。现有技术在同时传输16通道以上的音频信号时，会议终端的主控芯片需要在较高的频率工作，或使用FPGA等高速逻辑器件对全部数据进行处理，再使用软件手段滤出所需要的音频信号。在本实施例中，低频过滤器12能够根据组播包所携带的不同组播地址包头，使用硬件地址过滤功能滤出需要的单通道组播音频数据。即同一时刻只允许一路音频通过低频过滤器12，同时低频过滤器12还可以根据不同的组播地址按需要在多通道中切换滤出。低频过滤器12无需通过软件手段，降低了工作频率，进而降低了功耗和硬件成本。
[0032]如图2所示，会议终端还包括网络转换器24，网络交换器11兼容标准以太网，能与外部网络进行音频数据电平信号交互；网络转换器24接收网络交换器11接收到的网络传输信号，将网络传输信转化为成原始的网络数据包，并通过RMII接口传输到低频过滤器12中进行处理。网络转换器24能够确保低频过滤器12的正常工作。
[0033]并且，低频过滤器12 可以是 STM32F107、STM32F207、STM32F217、STM32F407、STM32F417、STM32F427、STM32F437中的一种或多种。STM32F10系列芯片最高工作频率仅为72MHz，符合低频率、低耗能、低成本的设计要求，且具有前文所述的硬件地址过滤功能，能根据不同的组播地址达到选择性接收的目的，在维持语音通道与质量的前提下，降低了硬件成本与能耗。
[0034]并且，低频过滤器12与音频处理器13使用I2S音频数据传输标准传输相关音频数据。会议主机中的原音接收模块具有I2S自动静音功能，I2S采用位时钟与帧时钟相对独立的设计方式，是数据传输与时钟信号相分离，能有效避免时差诱发的失真。当网络环境较差时，来自网络的音频数据会因丢包现象显示出不连续性，I2S的时钟会出现短暂的停止，此时数模转换器会检测到I2S数据不连续而进行内部静音处理，不会在外放端出现爆音。低频过滤器利用I2S音频数据传输标准，支持原音接收模块的I2S自动静音功能正常工作，进而避免了会议终端音网络问题而产生的爆音现象。
[0035]作为一个实施例，网络交换器使用RTL8306E芯片，网络转换器使用DM9161芯片，低频过滤器使用STM32F107VCT芯片，音频处理器使用TLV320AIC3204芯片与SN74LVC1G125芯片，图3—图6为以上各芯片的引脚分布图。其中，STM32F107VCT芯片的PA4、PC7、PClO管脚分别与TLV320AIC3204芯片的WCLK、MCLK, BCLK管脚对应相连，PC12、PE3分别与SN74LVC1G125芯片的OE、A对应管脚相连，以上为通过I2S总线传输的单组播音频数据；SN74LVC1G125芯片的Y管脚与TLV320AIC3204的DIN管脚相连，为音频处理器芯片的内部连接；STM32F107VCT 芯片的 PA2、PBlU PB12、PB13、PCU PC5、PD8、PD9、PDlO 管脚分别与DM9161A 芯片的 MD IO、TXEN、TXDO、TXD1、MDC、MD INTR#、RXDV_TESTM0DE、RXD0_PHYAD0、RXD 1_PHYADl对应管脚相连，STM32F107VCT芯片的PAl与PA8两管脚与DM9161A芯片的XT2管脚并行相连，以上为无差别传输的组播包。其中，STM32F107VCT芯片具有硬件地址过滤功能。
[0036]音频会议系统的全局结构图如图7所示。音频会议系统包括一会议主机71与多个会议终端72，会议主机71通过多个原音接收模块接收到外部网络中的数字音频数据后通过数模转换器还原出多通道原音，并用混音器整合为单通道音频数据，通过外部网络传递给会议终端72。每个会议终端72则根据外部网络中的所有音频数据，过滤提取出各自所需要的音频数据，并通过数模转换器转化为模拟声音信号输出。本系统同时还可以外扩表决器，进一步提闻会议系统的互动功能。
[0037]上述音频会议系统的会议主机,如图8所示,包括:
[0038]多个原音接收器81，用于接收来外部网络自不同声源的音频数据，并将之转化为模拟声音信号，并发送给混音器82 ;混音器82，用于接收来自多个原音接收器的81不同模拟声音信号合成为单路模拟声音信号，并发送给原音发送器83 ;原音发送器83，用于接收来自混音器82的单路模拟声音信号，转化为单路音频数据，并通过外部网络传输给所有终端；控制器84，用于监视与控制会议主机各器件的工作状态。
[0039]综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过低频过滤器的硬件地址过滤功能，能够在维持语音通道与质量的前提下，根据不同的语音通道组播地址，只滤出与对应会议终端相关的音频数据，使用便宜的主控制芯片完成处理功能，降低了会议系统的硬件成本；另外，低频过滤器利用I2S音频数据传输标准，支持原音接收模块的I2S自动静音功能正常工作，进而避免了会议终端音网络问题而产生的爆音现象。
[0040]所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种音频会议系统，包括一会议主机与多个会议终端，每个所述会议终端包括用于接收来自会议主机的音频数据的网络交换器，以及用于将音频数据转化为模拟声音信号输出的音频处理器，其特征在于，每个所述会议终端还包括: 低频过滤器，分别连接至所述网络交换器和音频处理器；所述网络交换器输出的音频数据经该低频过滤器硬件地址过滤后，剩余指定的组播地址包头对应的组播音频数据输出至所述音频处理器。
2.根据权利要求1所述的一种音频会议系统，其特征在于，所述会议终端还包括: 网络转换器，用于接收接收所述网络交换器接收到的网络传输信号，将网络传输信转化为成原始的网络数据包，并传输到低频过滤器中进行进一步处理。
3.根据权利要求2所述的一种音频会议系统，其特征在于，所述低频过滤器为以下至少之一:
STM32F107、STM32F207、STM32F217、STM32F407、STM32F417、STM32F427、STM32F437。
4.根据权利要求3所述的一种音频会议系统，其特征在于，所述低频过滤器与音频处理器使用I2S音频数据传输标准传输相关音频数据。
5.根据权利 要求4所述的一种音频会议系统，其特征在于，所述网络交换器为RTL8306E芯片，所述网络转换器为DM9161芯片，所述低频过滤器为STM32F107VCT芯片，所述音频处理器为TLV320AIC3204芯片与SN74LVC1G125芯片，其中，STM32F107VCT芯片的PA4、PC7、PClO管脚分别与TLV320AIC3204芯片的WCLK、MCLK, BCLK管脚对应相连，PC12、PE3分别与SN74LVC1G125芯片的OE、A对应管脚相连，SN74LVC1G125芯片的Y管脚与 TLV320AIC3204 的 DIN 管脚相连；STM32F107VCT 芯片的 PA2、PB11、PB12、PB13、PC1、PC5、PD8、PD9、PDlO 管脚分别与 DM9161A 芯片的 MDIO、TXEN、TXDO, TXDU MDC、MDINTR#、RXDV_TESTMODE、RXD0_PHYAD0、RXD1_PHYAD1 对应管脚相连，STM32F107VCT 芯片的 PAl 与 PA8 两管脚与DM9161A芯片的XT2管脚并行相连。
【文档编号】H04L12/18GK203691430SQ201320889892
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】冯俭智 申请人:广东公信数字设备有限公司