[发明专利]一种车内通信音频转接装置及方法

权利要求书

1.一种车内通信音频转接装置，其特性在于，包括信号处理单元、滤波单元和降噪开关；

所述信号处理单元包括FPGA、DSP数字信号处理器、AD转换模块和DA转换模块，通信设备通过同步串口与信号处理单元中的FPGA连接，通过同步串口传送FPGA和通信设备之间的信号；所述FPGA通过DSP数字信号处理器分别与DA转换模块和AD转换模块连接；

所述滤波单元包括音频电路模块，所述信号处理单元中的DA转换模块和AD转换模块分别通过音频电路模块与耳机的PHONE端和MIC端连接；

所述降噪开关与DSP数字信号处理器连接。

2.根据权利要求1所述的车内通信音频转接装置，其特征在于，所述滤波单元还包括电源滤波模块和电压转换模块，所述电源滤波模块一端连接外部电源，另一端通过电压转换模块与信号处理单元连接，为信号处理单元供电。

3.根据权利要求2所述的车内通信音频转接装置，其特征在于，所述电源滤波模块连接外部电源为通信设备的电源，通过通信设备为信号处理单元供电。

4.根据权利要求1所述的车内通信音频转接装置，其特征在于，所述信号处理单元还包括变压器，所述变压器连接在通信设备和FPGA之间，分别通过同步串口与通信设备及FPGA连接。

5.一种基于权利要求1所述的车内通信音频转接装置实现的音频转接方法，其特征在于，包括转接通信设备发送到耳机的音频信号步骤和耳机发送到通信设备的音频信号步骤；

其中音频转接装置转接通信设备发送到耳机的音频信号的音频转接方法的步骤如下：

（1）通信设备通过同步串口向FPGA发送PCM音频信号；

（2）FPGA对接收到的PCM音频信号的帧格式进行解封装处理，将解封装后的PCM音频数据发送给DSP数字信号处理器；

（3）DSP数字信号处理器接收来自FPGA的PCM音频数据后，首先对PCM音频数据进行解码，得到线性音频信号；然后将线性音频信号分为两路，一路线性音频信号进行降噪处理；最后DSP数字信号处理器选择将其中一路音频信号输入到DA转换模块；

（4）DA转换模块将从DSP数字信号处理器中接收到的数字音频信号转换成模拟音频信号，然后传送给音频电路模块；

（5）音频电路模块对其接收到的模拟信号进行放大和滤波处理后发送给耳机；

其中音频转接装置转接耳机发送到通信设备的音频信号的音频转接步骤如下：

（a）耳机通过话筒发送音频信号到音频电路模块中；

（b）音频电路模块对接收到的音频信号经过放大及滤波处理后发送给AD转换模块，AD转换模块将其接收的模拟信号转换成数字信号，然后发送给DSP数字信号处理器；

（c）DSP数字信号处理器接收到AD转换模块发送的数字音频信号后，将该数字音频信号分成两路，一路数字信号做降噪处理；DSP数字信号处理器选择对其中一路音频信号进行编码处理；得到PCM音频数据，最后将PCM音频数据传送给FPGA；

（d）FPGA从DSP数字信号处理器读入PCM音频数据后，对PCM音频数据进行帧格式封装，然后通过同步串口将封装后的PCM音频数据发送给通信设备。

6.根据权利要求5所述的音频转接方法，其特征在于，步骤（2）和（d）中所述帧格式为：每帧由8个子帧组成：第1个子帧为同步子帧，用于数字音频接口同步；第2个子帧用于传输控制命令；第3和4个子帧为空闲的；最后4个子帧为PCM音频数据。

7.根据权利要求6所述的音频转接方法，其特征在于，每帧传输128bit数据，每个子帧传输16bit数据。

8.根据权利要求5所述的音频转接方法，其特征在于，所是步骤（3）中，当打开降噪开关，DSP数字信号处理器则输出经过降噪处理的那路线性音频信号到DA转换模块；当关闭降噪开关，DSP数字信号处理器输出未经过降噪处理的那路线性音频信号到DA转换模块。

9.根据权利要求5所述的音频转接方法，其特征在于，所述步骤（c）中，当打开降噪开关时，DSP数字信号处理器选择将经过降噪处理的那路数字信号进行编码处理，当关闭降噪开关，DSP数字信号处理器选择将未经过降噪处理那路数字信号进行编码处理。

10.根据权利要求5所述的音频转接方法，其特征在于，所述步骤（3）和（c）中DSP数字信号处理器在对音频信号进行降噪处理时对音频信号进行静音检测，根据静音检测结果，打开或者关闭音频通路。