[发明专利]一种音频信号采集系统及方法

权利要求书

1.一种音频信号采集系统，其特征在于：包括前端调理模块、放大电路模块、A/D模块、FPGA模块以及上位机；所述FPGA模块包括控制模块、前端存储模块以及数据预处理模块；所述放大电路模块输入端与前端调理模块输出端连接，输出端与A/D模块输入端连接；所述FPGA模块输入端与A/D模块输出端互连；所述FPGA输出端与所述上位机输入端互连；

所述前端调理模块主要用于对前端模拟信号进行放大、滤波以及阻抗匹配；

所述放大电路模块主要用于对前端信号进行放大处理；

所述A/D模块用于模数转换；

所述FPGA模块用于对数据进行采集、存储以及处理；

所述控制模块用于对采集的音频信号与控制数据进行传输；

所述数据存储模块用于对前端多路传感器的大容量数据进行实时存储；

所述数据预处理模块用于对传输的数据进行串并转换，将串行数据转换为128为数据；

所述上位机用于播放语音、显示波形以及存储语音文件。

2.根据权利要求1所述的一种音频信号采集系统，其特征在于：

所述控制模块包括分频器模块、系统控制模块、I²C模块以及DSP模块；

所述分频器模块用于对FPGA锁相环输出的稳定时钟信号频率进行分频；

所述系统控制模块用于控制系统各模块的工作顺序；

所述I²C模块用于产生I²C总线时序，配置AIC23，将有效的片选信号锁存进数据；

所述DSP模块用于通过I²C总线将配置命令发送到AIC23，按照DSP模式读取模数转换后的数据并进行串并转换。

3.根据权利要求2所述的一种音频信号采集系统，其特征在于：所述数据存储模块包括RAM模块、组帧模块以及FLASH模块；所述RAM模块用于对输出的数据进行缓存；所述组帧模块输出的数据通过双端口RAM模块进行缓存，将缓存之后的数据导入FLASH模块之中。

4.根据权利要求3所述的一种音频信号采集系统，其特征在于：所述DSP模块包括DSP芯片；所述DSP芯片用于语音信号采集、存储以及控制模块间通信，将音频信号进行采集和压缩后存放在FLASH模块中。

5.根据权利要求2、3、4任一所述的一种音频信号采集系统，其特征在于：所述配置AIC23用于数据传输，进行通信。

6.根据权利要求2、3、4任一所述的一种音频信号采集系统，其特征在于：所述前端调理模块由若干个放大器串接组成。

7.根据权利要求6所述的一种音频信号采集系统，其特征在于：所述FLASH模块用于数据存储，进行读、写以及块擦除操作。

8.根据权利要求7所述的一种音频信号采集系统的采集方法，其特征在于：所述音频信号采集的方法包括：

A.前端调理模块与放大电路模块对输入模拟信号进行滤波以及放大调理；

B.将调理后的信号输入A/D模块，A/D模块对输入的数字信号进行采样，并将采样后的数字信号以I²C音频格式传输到FPGA模块中；

C.FPGA模块将输入的数字信号转换为模拟音频信号；

D.将模拟音频信号传输到FPGA模块中，进行数据采集，将采集后的数据通过RS422总线传输到上位机，实现音频采集。