CN103051816B - 一种数字音频矩阵及电话会议系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数字音频矩阵及电话会议系统。数字音频矩阵包括DSP单元和电话模块，该电话模块与DSP单元连接；电话模块包括外部交换站、外围交换局、外部交换站和外部MCU控制接口，外部交换站用于连接模拟电话机，外围交换局用来连接市话线；外部MCU控制接口包括SPI总线和PCM总线；DSP单元，用于通过PCM总线接收远端电话和外部交换站连接的电话机的音频信号，将其混音后输出；将模拟输入信号或数字信号和外部交换站连接的电话的音频信号混音后通过PCM总线传输给远端电话。本发明在数字音频矩阵中内置电话模块，所有电话会议功能都在DSP处理单元中通过软件实现，这样大大降低了硬件成本，简化了系统布线。

Description

一种数字音频矩阵及电话会议系统

技术领域

本发明涉及电话会议技术领域，尤其涉及一种数字音频矩阵及电话会议系统。

背景技术

随着全球的一体化的发展，出现了越来越多的全球分布经营的跨国公司或者企业，这些你公司或企业内部或者相互之间对现代化通信系统的要求越来越高，电话会议系统在企业电话系统中的应用越来越多，它可以极大地提高企业工作效率，改善企业的管理，提升企业的竞争力。

目前，市场上有两种电话会议系统的解决方案。

一种解决方案如图1所示，通过有线电话线实现语音通讯，每个终端包括：相连接的有线电话机和数字音频矩阵，数字音频矩阵连接本地的扩音装置和麦克风；多个终端之间通过电话线来传输音频信号。为降低回音的影响，有线电话机与数字音频矩阵之间还连接有回音消除器。

另一种解决方案如图2所示，通过电话线实现语音通讯，每个终端包括：相连接的VOIP电话和数字音频矩阵，数字音频矩阵连接本地的扩音装置和麦克风；多个终端之间通过以太网来传输音频信号。

上述两种解决方案均存在以下缺陷：每个终端均需配用有线电话机/VOIP电话和数字音频矩阵，一方面专用电话机的价格较高，增加了成本，另一方面电话机与数字音频矩阵之间连接需要较多的信号线，使用时带来诸多不便。因而有必要提出一种简单低成本的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数字音频矩阵及电话会议系统，降低电话会议终端的实现成本，降低系统布线的复杂度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种数字音频矩阵，包括DSP单元，还包括内置的电话模块，该电话模块与DSP单元连接；

所述电话模块，包括外部交换站、外围交换局、外部MCU控制接口；外部交换站用于连接模拟电话机；外围交换局用来连接市话线；外部MCU控制接口包括一组用于传输控制数据的SPI总线和一组用于传输音频数据的PCM总线；

所述DSP单元，用于通过PCM总线接收远端电话和外部交换站连接的电话机的音频信号，将其混音后输出；将矩阵的模拟输入信号或其他设备传输过来的数字信号和外部交换站连接的电话的音频信号混音后通过PCM总线传输给远端电话；

所述DSP单元包括中央处理器、外围接口和控制器；

所述中央处理器进一步包括：

拨号控制单元：用于通过SPI总线下发拨号命令给电话模块；所述DSP单元通过SPI总线下发拨号命令给电话模块，电话模块的TONE音生成模块根据命令中的电话号码产生对应的拨号音，拨号结束进入通话状态；

电话状态检测单元：用于对电话模块的通话状态进行检测；具体包括：当电话处于未通话中时需要检测S口电话是否摘机或有无振铃信号；当电话已处于通话中要检测S口电话是否挂机，同时要通过检测通话音是否为催挂音以监测远端是否已挂机，如果S口电话挂机则置状态为空闲，同时操作O口挂机，如果检测到催挂音同样置状态为空闲状态，且挂断O口电话。

其中，所述中央处理器还包括：

回音消除单元，用于对发送给远端电话的音频信号进行回声消除。

其中，所述中央处理器还包括：

音频信号处理单元，用于对音频信号进行各种音频处理功能，包括均衡、自动增益、压限、分频、延时、降噪。

一种电话会议系统，包括多个电话会议终端，所述电话会议终端包括如上所述的数字音频矩阵，以及与数字音频矩阵分别连接的本地扩音系统和本地麦克风。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

1)本发明实施例在数字音频矩阵中内置电话模块，所有电话会议功能都在DSP处理单元中通过软件实现，这样大大降低了硬件成本，简化了系统布线。

2)本发明实施例中数字音频矩阵还具有回音消除功能，用以进行回音消除算法处理，与外置回音器相比，也大大降低了硬件成本，简化了系统布线。

附图说明

图1是传统的有线电话会议系统架构图。

图2是现有的VOIP电话会议系统架构图。

图3是本发明实施例提供的电话会议系统架构图。

具体实施方式

本发明的核心思想为：将具有电话功能的电话模块内置于数字音频矩阵中，并通过DSP单元实现各种电话会议功能，这样节省从而节省硬件成本，简化布线。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例中，电话会议系统包括两个或者多个电话会议终端，每个电话会议终端如图3所示，包括：数字音频矩阵，以及与数字音频矩阵连接的本地扩音系统和本地麦克风。数字音频矩阵中包括：DSP单元和电话模块。

电话模块包括三个部分：外部交换站(Foreign eXchange Station，简称S口)、外围交换局(Foreign eXchange Office，简称O口)、外部MCU控制接口。S口用来接模拟电话机，O口用来接市话线。外部MCU控制接口，包括一组SPI总线和一组PCM总线，SPI总线用来传输控制数据，PCM总线用来传输音频数据。

DSP单元是个处理功能强大、接口丰富的音频处理器。它的中央处理器主时钟为300MHz，6级流水处理，32浮点处理能力。它包含的外围接口和控制器有串口、SPI总线、I2C总线、EMAC(RMII/MII)和MDIO网络接口、uPP并行总线、McASP总线、McBSP总线、LCD控制器、EDMA3控制器、USB控制器，MMC/SD、HPI总线、DDR2控制器、SATA和EMIF控制器等。

为实现具体的电话会议功能，DSP单元具体包括以下功能单元：

①拨号控制单元：DSP通过SPI总线下发拨号命令给电话模块，电话模块的TONE音生成模块根据命令中的电话号码产生对应的拨号音，拨号结束进入通话状态。

②电话状态检测单元：无论电话模块是否处于通话状态中，DSP单元都必须对电话模块进行检测。电话模块设有空闲、振铃、通话和拨号四种状态。当电话处于未通话中时需要检测S口电话是否摘机或有无振铃信号，如S口电话摘机需要把电话机的状态置为通话拨号状态，如有振铃信号需置状态为振铃状态。当电话已处于通话中要检测S口电话是否挂机，同时要通过检测通话音是否为催挂音以监测远端是否已挂机，如果S口电话挂机则置状态为空闲，同时操作O口挂机，如果检测到催挂音同样置状态为空闲状态，且挂断O口电话。

③回音消除单元：通过给回音消除单元送入本地语音和远端语音两个信号，经过处理得到滤除远端语音的本地语音信号，再送给远端。本地语音由S口电话输入语音和矩阵输入信号混音得到。而矩阵输入信号也有可能是多路语音信号的混音信号。

在矩阵、麦克风、功放、音箱、和电话都正确连接了的环境下，电话会议控制过程如下步骤：

(1)设置数字音频矩阵的输入第一通道为电话输入。

(2)将除第一输入通道的其他所有输入混音到第二路输出，且设置第二路输出为电话输出。

(3)将数字音频矩阵的所有输入通道混音到输出第一路，作为本地扩音输出。

(4)当需要自动接听和自动挂机时，点击选择电话控制部分的自动接听和自动挂机两个按钮。

(5)此时可以用矩阵的PC软件或用S口的分机拨打远端电话，如果用PC软件拨打电话，S口的电话也能做为分机用。

(6)通话结束时，可以通过PC软件挂机，也可以通过挂断S口电话来挂机。

(7)如果是对方打进电话，可以通过PC软件接听也可以摘S口电话接听，挂机的操作步骤和打电话挂机的步骤一样。

注意：上述电话模块在没有接S口电话时也可以使用。

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。

Claims (4)

1.一种数字音频矩阵，包括DSP单元，其特征在于，还包括内置的电话模块，该电话模块与DSP单元连接；

所述电话模块，包括外部交换站、外围交换局、外部MCU控制接口；外部交换站用于连接模拟电话机；外围交换局用来连接市话线；外部MCU控制接口包括一组用于传输控制数据的SPI总线和一组用于传输音频数据的PCM总线；

所述DSP单元，用于通过PCM总线接收远端电话和外部交换站连接的电话机的音频信号，将其混音后输出；将矩阵的模拟输入信号或其他设备传输过来的数字信号和外部交换站连接的电话的音频信号混音后通过PCM总线传输给远端电话；

所述DSP单元包括中央处理器、外围接口和控制器；

所述中央处理器进一步包括：

拨号控制单元：用于通过SPI总线下发拨号命令给电话模块；所述DSP单元通过SPI总线下发拨号命令给电话模块，电话模块的TONE音生成模块根据命令中的电话号码产生对应的拨号音，拨号结束进入通话状态；

电话状态检测单元：用于对电话模块的通话状态进行检测；具体包括：当电话处于未通话中时需要检测S口电话是否摘机或有无振铃信号；当电话已处于通话中要检测S口电话是否挂机，同时要通过检测通话音是否为催挂音以监测远端是否已挂机，如果S口电话挂机则置状态为空闲，同时操作O口挂机，如果检测到催挂音同样置状态为空闲状态，且挂断O口电话。

2.如权利要求1所述数字音频矩阵，其特征在于，所述中央处理器还包括：

回音消除单元，用于对发送给远端电话的音频信号进行回声消除。

3.如权利要求1所述数字音频矩阵，其特征在于，所述中央处理器还包括：

音频信号处理单元，用于对音频信号进行各种音频处理功能，包括均衡、自动增益、压限、分频、延时、降噪。

4.一种电话会议系统，包括多个电话会议终端，其特征在于，所述电话会议终端包括如权利要求1至3任一所述的数字音频矩阵，以及与数字音频矩阵分别连接的本地扩音系统和本地麦克风。