專利名稱：一種實現(xiàn)嵌入端與基于Linux操作系統(tǒng)的計算機之間的語音輸入輸出系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種嵌入端與計算機(基于 Linux操作系統(tǒng))之間進行語音輸入輸出的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
USB接口的AC8700等產(chǎn)品對外形及便攜性有較高的要求，這類產(chǎn) 品除了完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能外還需要提供語音的功能。 一般來說，這類產(chǎn) 品的語音通路都是通過隨產(chǎn)品附帶 一個耳麥來實現(xiàn)的。
這種通過耳麥提供語音輸入輸出有如下幾個缺點
1、 必須增加一個耳機及耳機座的成本；
2、 必須在結(jié)構(gòu)上給出耳機座的空間，這對產(chǎn)品的小型化是一個很 不利的因素；
3、 用戶必須將耳麥隨產(chǎn)品一起攜帶著，大大降低了產(chǎn)品的便攜性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供實現(xiàn)嵌入端與基于Linux操作系統(tǒng)的計算機之間的語音輸入輸出系統(tǒng)，本發(fā)明利用計算機上現(xiàn)有的聲音 輸入輸出設(shè)備，通過USB接口實現(xiàn)語音的輸入輸出，簡單方便，且能 降低成本。
具體地說，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的
一種實現(xiàn)嵌入端與基于Linux操作系統(tǒng)的計算機之間的語音輸入輸 出系統(tǒng)，其包括嵌入端和基于Linux操作系統(tǒng)的計算機；所述嵌入端包 括USB接口 、脈沖編碼調(diào)制的PCM輸出中斷模塊、PCM輸入中斷模 塊；所述計算機包括Linux USB Serial驅(qū)動模塊、PCM語音工具模塊、 聲卡、麥克風(fēng)；
所述PCM輸出中斷模塊用于通過USB接口向所述計算機輸出其接 收到的語音PCM碼流，所述PCM輸入中斷模塊用于向嵌入端輸入由計 算機通過USB接口發(fā)送過來的語音PCM碼流；
所述Linux USB Serial驅(qū)動才莫塊用于允許嵌入端與基于Linux才喿作 系統(tǒng)的計算機通過USB接口進行通信；所述PCM語音工具模塊用于接 收來自嵌入端的語音PCM碼流并通過聲卡播放出來、將麥克風(fēng)上的聲 音采集成PCM碼流并將其通過USB接口發(fā)送給嵌入端。
所述PCM語音工具模塊包括串口收發(fā)模塊、音頻播放模塊、音頻 采集模塊；
所述串口收發(fā)模塊用于接收嵌入端通過USB接口傳送過來的語音 PCM碼流并傳給音頻播放模塊輸出到聲卡上播放出來、和將音頻采集 模塊從麥克風(fēng)上采集成的PCM碼流通過USB接口發(fā)送給嵌入端。
所述PCM語音工具模塊還包括回聲抑制模塊，該模塊通過參考音頻播放模塊的PCM輸出碼流對音頻采集模塊發(fā)送給串口收發(fā)模塊的語 音數(shù)據(jù)進行回聲抑制處理，用于降低通話中的回音。
所述PCM語音工具模塊還包括音量控制模塊，用于控制麥克風(fēng)輸 入及聲卡輸出聲音的大小，音量控制模塊直接與所述計算機進行通訊。
所述嵌入端還包括回聲抑制模塊，用于抵消通話中的回音。 本發(fā)明具有如下有益效果
現(xiàn)有的PC與筆記本的用戶由于多々某體的需求，絕大多數(shù)都配置現(xiàn) 成的音響系統(tǒng)(外置的音箱或集成的喇p八，或者外置的耳麥)，本發(fā)明 借用了計算機上現(xiàn)有的聲音輸入輸出設(shè)備來為嵌入端服務(wù)，因而嵌入端 不需要再附帶耳麥，降低了成本，增強了其便攜性，使其結(jié)構(gòu)設(shè)計更加 簡單方便。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合圖1和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述 高通的音頻體系是由兩個大部分組成的 一部分是用來完成模擬語 音數(shù)字化的工作，并提供音頻放大的功能；另一部分則是對數(shù)字化的語 音進行空中傳輸?shù)恼Z音編解碼，并提供音量控制，噪聲抑制及回聲抵消等功能。在兩個大部分之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就是語音的PCM編碼，高通在
此處提供了兩種PCM的接口， 一個是硬件的PCM輸入輸出接口，另一 個是軟件的PCM的輸入輸出接口。 PCM的軟件接口的工作原理是當(dāng) PCM軟件接口啟動后，會有兩個頻率為1次/20ms的中斷產(chǎn)生，在其中 一個中斷中從嵌入端輸出接收到的語音PCM碼流；在另一個中斷中則 要向嵌入端輸入外界發(fā)送過來的語音PCM碼流。本發(fā)明利用了軟件的 PCM輸入輸出接口 ，將PCM輸入輸出接口與USB接口連接起來，通 過USB接口與計算機進行通信，利用計算機自帶的聲音輸入輸出設(shè)備 來播放或采集聲音。
圖l所示，整個系統(tǒng)包括嵌入端和基于Linux操作系統(tǒng)的計算機。
其中嵌入端包括
1. USB接口；
2. 脈沖編碼調(diào)制PCM輸出中斷模塊用于通過USB接口向計算 機輸出其接收到的語音PCM碼流；
3. PCM輸入中斷模塊用于向嵌入端輸入由計算機通過USB接口 發(fā)送過來的語音PCM碼流。
計算機包括
1. Linux基于2.6系列版本內(nèi)核的操作系統(tǒng)；
2. Linux USB Serial驅(qū)動才莫塊通過該才莫塊，嵌入端的USB通道 在Linux里表現(xiàn)為三個串口設(shè)備文件(/dev/ttyUSBO 、 /dev/ttyUSBl和/dev/ttyUSB2 )，操作系統(tǒng)通過讀寫不同的設(shè)備 文件來操作不同的業(yè)務(wù)功能。其中/dev/ttyUSB2為嵌入端與Linux才喿作系統(tǒng)進4亍語音PCM碼流傳輸4是供支持讀 /dev/ttyUSB2即接收從嵌入端輸出的語音PCM碼流，寫 /dev/ttyUSB2即向嵌入端傳輸計算才幾采集到的語音PCM碼流
(通常是由麥克風(fēng)采集到的)； 3. PCM語音工具模塊包括串口收發(fā)模塊、音頻播放模塊、音頻 采集模塊、回聲抑制模塊和音量控制模塊。
串口收發(fā)模塊用于讀寫上述的/dev/ttyUSB2設(shè)備文件，提 供音頻播放模塊、音頻采集模塊與嵌入端的通信功能。
音頻播放模塊、音頻采集模塊和音量控制模塊的實現(xiàn)使用 了 ALSA提供的用戶空間的alsa-lib庫。ALSA是JdvawcW 5bw"t/ i/r/z/feCwre ， 萄斂Zi"t/x , #^^々的簡稱,它在Linux才喿 作系統(tǒng)上4是供了音頻和MIDI的支持。在2.6系列內(nèi)核中，ALSA 已經(jīng)成為默認(rèn)的聲音子系統(tǒng)，用來替換2.4系列內(nèi)核中的OSS
((9pe" 5b柳d S"fem,開放聲音系統(tǒng))。音頻播》欠模塊把從嵌 入端通過USB 4妄口傳送過來的語音PCM碼流在聲卡上進4亍回 放。音頻采集模塊把從麥克風(fēng)上采集成的PCM碼流通過串口收 發(fā)才莫塊發(fā)送給嵌入端。
回聲抑制模塊設(shè)置與音頻采集模塊和音頻播放模塊之間， 當(dāng)用戶使用音箱將通話中接收到的聲音播放出來時，這種情況 下很容易產(chǎn)生較強的聲學(xué)回聲。該模塊對音頻采集模塊發(fā)送給
串口收發(fā)模塊的語音數(shù)據(jù)進行回聲抑制處理，用于降低通話中 的回音。音量控制模塊用于控制麥克風(fēng)輸入及聲卡輸出聲音的大小。
4. 聲卡(圖中未示)；
5. 麥克風(fēng)(圖中未示)。
回放流程如圖l從左至右，嵌入端從空中接收到的語音數(shù)據(jù)后會產(chǎn) 生PCM輸出中斷，通知Linux操作系統(tǒng)，然后音頻播放模塊通過串口 收發(fā)模塊把PCM語音數(shù)據(jù)讀入到用戶空間再在聲卡上進行回放。采集 流程如圖l從右至左，對于需要發(fā)送的語音，計算機通過音頻采集模塊 將麥克風(fēng)上的聲音采集成PCM碼流，并將碼流傳輸給串口收發(fā)模塊， 再由該串口模塊通過USB接口發(fā)送給嵌入端，最后由嵌入端發(fā)射到空中。
另作為附加功能，計算機對于接收到的嵌入端通過USB接口傳來 的語音PCM碼流，為其增加一個WAV文件頭，可在々某體播》欠器里作 為WAV文件播放，也可用 一個可以播放WAV文件的命令行播放器播 放出來，該命令行播放器通過一個緩沖接口與串口收發(fā)模塊的后極相連 接，即可連續(xù)播放語音PCM碼流。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng) 包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種實現(xiàn)嵌入端與基于Linux操作系統(tǒng)的計算機之間的語音輸入輸出系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括嵌入端和基于Linux操作系統(tǒng)的計算機；所述嵌入端包括USB接口、PCM輸出中斷模塊、PCM輸入中斷模塊；所述計算機包括Linux USB Serial驅(qū)動模塊、PCM語音工具模塊、聲卡、麥克風(fēng)；所述PCM輸出中斷模塊用于通過USB接口向計算機輸出其接收到的語音PCM碼流，所述PCM輸入中斷模塊用于向嵌入端輸入由計算機通過USB接口發(fā)送過來的語音PCM碼流；所述Linux USB Serial驅(qū)動模塊用于允許嵌入端與所述計算機通過USB接口進行通信；所述PCM語音工具模塊用于接收來自嵌入端的語音PCM碼流并通過聲卡播放出來、和將麥克風(fēng)上的聲音采集成PCM碼流并將其通過USB接口發(fā)送給嵌入端。
2、 如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)嵌入端與基于Linux操作系統(tǒng)的計 算機之間的語音輸入輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述PCM語音工具模 塊包括串口收發(fā)模塊、音頻播放模塊、音頻采集模塊；所述串口收發(fā)模塊用于接收嵌入端通過USB接口傳送過來的 語音PCM碼流并通過音頻播》i^莫塊輸出到聲卡上插-;改出來，和將音 頻采集模塊從麥克風(fēng)上采集成的PCM碼流通過USB接口發(fā)送給嵌入 端。
3、 如權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)嵌入端與基于Linux操作系統(tǒng)的計 算機之間的語音輸入輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述PCM語音工具模塊還包括音量控制模塊，用于控制麥克風(fēng)輸入及聲卡輸出聲音的大 小。
4、如權(quán)利要求l、 2或3任一所述的實現(xiàn)嵌入端與基于Linux操 作系統(tǒng)的計算機之間的語音輸入輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機 包括回聲抑制模塊，該回聲抑制模塊設(shè)置于音頻播放模塊和音頻采集 模塊之間，用于抵消通話中的回音。
全文摘要
本發(fā)明是一種實現(xiàn)嵌入端與基于Linux操作系統(tǒng)的計算機之間的語音輸入輸出系統(tǒng)，其包括嵌入端和基于Linux操作系統(tǒng)的計算機；所述嵌入端包括USB接口、脈沖編碼調(diào)制的PCM輸出中斷模塊、PCM輸入中斷模塊；所述計算機包括Linux USB Serial驅(qū)動模塊、PCM語音工具模塊、聲卡、麥克風(fēng)；本發(fā)明使嵌入端不需要再附帶耳麥，降低了成本，增強了其便攜性，使計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計更加簡單方便。
文檔編號G06F3/16GK101464787SQ20081014164
公開日2009年6月24日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者振 鄧 申請人:深圳市中興移動通信有限公司