一种双路语音电话板卡

申请号 CN202311646254.6 申请日 2023-12-04 公开(公告)号 CN117527951A 公开(公告)日 2024-02-06
申请人 西安众捷通信科技有限公司; 发明人 王宝亮; 胡本盼; 朱宇刚;
摘要 本 发明 公开了一种双路语音电话板卡,涉及语音电话板卡技术领域,一种双路语音电话板卡,该所述双路语音电话板采用1+1模式进行实现双路语音的输入和输出,且双路语音包括第一路语音和第二路语音。该双路语音电话板卡,通过通过FAN芯片 基础 上加装JL5105以太网芯片,且JL5105上对外引出两个网口,使板卡可以同时支持两路语音输入和输出,该双路语音电话板卡安装在公共安全和应急场所时,用户可以在同一时间内进行紧急通话和广播通知,无需进行冲突选择,有效解决了 现有技术 中语音板卡单一输入输出的限制,提高了通信效率。
权利要求

1.一种双路语音电话板卡,其特征在于:该所述双路语音电话板采用1+1模式进行实现双路语音的输入和输出,且双路语音包括第一路语音和第二路语音,且第一路语音输出为从T113‑S3核心板引出的pin98和pin97引脚作为第一路音频的立体声输出接口,且pin96引脚接口作为第一路的音频输入接口,且在第一路语音的输入和输出电路上分别串接一个
22uf电容和100nf电容进行滤波抗噪处理,且在接口出对地连接ESD5451X‑2‑TR双向瞬态抑制二极管进行防静电处理;
所述第二路语音通过CM180B音频接口芯片实现,且通过T113‑S3核心板的USB1接口连接到CM108B芯片上实现语音信号的输入和输出交换功能,且在输入和输出电路上分别串接一个1uf电容和4.7uf电容进行滤波抗噪处理,在接口出对地连接ESD5451X‑2‑TR双向瞬态抑制二极管进行防静电处理,且在语音输入端加装有二次RC滤波器
2.根据权利要求1所述的一种双路语音电话板卡,其特征在于:所述T113‑S3核心板的网口通过FAN芯片基础上加装JL5105以太网芯片,且JL5105上对外引出两个网口。
3.根据权利要求1所述的一种双路语音电话板卡,其特征在于:所述双路语音电话板采用四层pcb制作用于信号层和GND以及电源层分开,且所有的元器件放在顶层。
4.根据权利要求1所述的一种双路语音电话板卡,其特征在于:所述T113‑S3核心板电路元器件均采用1/8W或1/16W的阻容器件,且双路语音板卡在不工作状态进入睡眠状态。
5.根据权利要求1所述的一种双路语音电话板卡,其特征在于:所述双路语音电话板满足功能的基础上大部分使用0603和0402封装的电容电阻用于减少双路语音电话板的走线面积。
6.根据权利要求1所述的一种双路语音电话板卡,其特征在于:该所述双路语音电话板卡对采集的数据进行预处理,且预处理包括降噪、降采样、音频对齐。
7.根据权利要求1所述的一种双路语音电话板卡,其特征在于:该所述双路语音电话板卡均采用低功耗的处理器和存储器

说明书全文

一种双路语音电话板卡

技术领域

[0001] 本发明涉及语音电话板卡技术领域,具体为一种双路语音电话板卡。

背景技术

[0002] 在当今数字化和互联互通的世界中,通信设备的需求不断增长,特别是在高速市场,紧急通信和广播通知是关键的公共安全和应急响应工具。其中语音板卡技术广泛应用于公共安全和应急响应,然而,传统的语音板卡技术存在一些显著的局限性,这限制了它们在满足市场需求方面的效
[0003] 市面上常见的语音板卡通常只支持一路语音输入和输出,这意味着在紧急情况下,用户必须选择是进行紧急通话还是广播通知,这种选择可能对公共安全和紧急响应产生重大影响,而要满足这两个功能,通常需要在设备中增加两个语音板卡,一个用于紧急通话,一个用于广播通知,导致设备制造复杂化、资源占用增加、设备功耗高、维护困难等问题,为此本申请提出一种双路语音电话板卡来解决上述问题。

发明内容

[0004] (一)解决的技术问题
[0005] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种双路语音电话板卡,解决了上述背景中提出的传统语音板卡通常只支持一路语音输入和输出,可能对公共安全和紧急响应产生重大影响,在设备中增加两个语音板卡,导致占用大量的用户网络IP,板卡的功耗是一块的双倍,高功耗,发热在密闭的机箱里不利于设备散热,严重会导致设备宕机产生重大影响技术问题。
[0006] (二)技术方案
[0007] 为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:一种双路语音电话板卡,该所述双路语音电话板采用1+1模式进行实现双路语音的输入和输出,且双路语音包括第一路语音和第二路语音,且第一路语音输出为从T113‑S3核心板引出的pin98和pin97引脚作为第一路音频的立体声输出接口,且pin96引脚接口作为第一路的音频输入接口,且在第一路语音的输入和输出电路上分别串接一个22uf电容和100nf电容进行滤波抗噪处理,且在接口出对地连接ESD5451X‑2‑TR双向瞬态抑制二极管进行防静电处理;
[0008] 所述第二路语音通过CM180B音频接口芯片实现,且通过T113‑S3核心板的USB1接口连接到CM108B芯片上实现语音信号的输入和输出交换功能,且在输入和输出电路上分别串接一个1uf电容和4.7uf电容进行滤波抗噪处理,在接口出对地连接ESD5451X‑2‑TR双向瞬态抑制二极管进行防静电处理,且在语音输入端加装有二次RC滤波器,有效的加强了对外界语音信号的拾取,降低了其他的低频噪音和高频噪音的拾取。
[0009] 优选的,所述T113‑S3核心板的网口通过FAN芯片基础上加装JL5105以太网芯片,且JL5105上对外引出两个网口。
[0010] 优选的,所述双路语音电话板采用四层pcb制作用于信号层和GND以及电源层分开,且所有的元器件放在顶层。
[0011] 优选的,所述T113‑S3核心板电路元器件均采用1/8W或1/16W的阻容器件,且双路语音板卡在不工作状态进入睡眠状态。
[0012] 优选的,所述双路语音电话板满足功能的基础上大部分使用0603和0402封装的电容电阻用于减少双路语音电话板的走线面积。
[0013] 优选的,该所述双路语音电话板卡对采集的数据进行预处理,且预处理包括降噪、降采样、音频对齐。
[0014] 优选的,该所述双路语音电话板卡均采用低功耗的处理器和存储器
[0015] (三)有益效果
[0016] 本发明的有益效果在于:
[0017] 1、该双路语音电话板卡,通过通过FAN芯片基础上加装JL5105以太网芯片,且JL5105上对外引出两个网口,使板卡可以同时支持两路语音输入和输出,该双路语音电话板卡安装在公共安全和应急场所时,用户可以在同一时间内进行紧急通话和广播通知,无需进行冲突选择,有效解决了现有技术中语音板卡单一输入输出的限制,提高了通信效率;
[0018] 2、该双路语音电话板卡,通过采用高度集成的硬件自带网络交换芯片,且提供两个网口,可通过串联的方式组网,减少了对用户IP网络资源和交换机设备的占用,对采集的数据进行预处理,包括降噪、降采样、音频对齐等操作,可降低交通声,声等噪音,实现通过软硬件的结合保证了通信的稳定性和流畅性;
[0019] 3、该双路语音电话板卡,通过选择低功耗的处理器和存储器,使用低功耗的IC和模块在没有通话的时候有效的降低电源电压频率,在电源和信号电路上减少了能量损耗,提高了能量利用率,且在不工作状态双路语音板卡会进入睡眠状态,大大降低了产品的功耗,延长了本产品的寿命,使该双路语音电话板卡可持续上电工作5年以上。附图说明
[0020] 图1为本发明双路语音板卡系统示意图;
[0021] 图2为本发明抗噪滤波输出电路示意图;
[0022] 图3为本发明多路音频扩展电路示意图;
[0023] 图4为本发明双路网络交换电路示意图。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0025] 如图1‑4所示,本发明提供一种技术方案:一种双路语音电话板卡,该双路语音电话板采用1+1模式进行实现双路语音的输入和输出,且双路语音包括第一路语音和第二路语音,且第一路语音输出为从T113‑S3核心板引出的pin98和pin97引脚作为第一路音频的立体声输出接口,且pin96引脚接口作为第一路的音频输入接口,且在第一路语音的输入和输出电路上分别串接一个22uf电容和100nf电容进行滤波抗噪处理,且在接口出对地连接ESD5451X‑2‑TR双向瞬态抑制二极管进行防静电处理;
[0026] 第二路语音通过CM180B音频接口芯片实现,且通过T113‑S3核心板的USB1接口连接到CM108B芯片上实现语音信号的输入和输出交换功能,且在输入和输出电路上分别串接一个1uf电容和4.7uf电容进行滤波抗噪处理,在接口出对地连接ESD5451X‑2‑TR双向瞬态抑制二极管进行防静电处理,且在语音输入端加装有二次RC滤波器。
[0027] T113‑S3核心板的网口通过FAN芯片基础上加装JL5105以太网芯片,且JL5105上对外引出两个网口,通过采用高度集成的硬件自带网络交换芯片,提供两个网口,可通过串联的方式组网,减少了对用户ip网络资源和交换机设备的占用,且该支持两路语音输入输出,可以同时支持两路语音输入和输出。这意味着用户可以在同一时间内进行紧急通话和广播通知,无需进行冲突选择。这解决了单一输入输出的限制,提高了通信效率,T113‑S3核心板电路元器件均采用1/8W或1/16W的阻容器件,且双路语音板卡在不工作状态进入睡眠状态,T113‑S3核心板本身就是一个低功耗的设备,芯片发热效果很小,电路元器件不像以往采用的是1/4W的电阻电容,均采用1/8W或者1/16W的阻容器件,在电源和信号电路上减少了能量损耗,提高了能量利用率。在不工作状态双路语音板卡会进入睡眠状态,大大降低了产品的功耗,延长了本产品的寿命,本板卡可持续上电工作5年以上。
[0028] 双路语音电话板采用四层pcb制作用于信号层和GND以及电源层分开,且所有的元器件放在顶层,双路语音电话板该空间利用率高是双路语音电话板在一块板卡上集成了两个电话板的功能,不仅释放了一个IP,而且板子大小比单路电话板还要小20%,双路语音电话板采用四层pcb制作,信号层和GND以及电源层分开,降低了信号干扰,且所有的元器件放在顶层,方便生产,相比较与0805封装的电容电阻,在满足功能的基础上大部分使用0603和0402封装的电容电阻,减少了板子的走线面积,降低生产成本。
[0029] 双路语音电话板满足功能的基础上大部分使用0603和0402封装的电容电阻用于减少双路语音电话板的走线面积。
[0030] 该双路语音电话板卡对采集的数据进行预处理,且预处理包括降噪、降采样、音频对齐,该双路语音电话板卡软件使用抗噪算法如:webrtc‑aec3、speex,对采集的数据进行预处理,包括降噪、降采样、音频对齐等操作,降低交通声,风声等噪音。通过软硬件的结合保证了通信的稳定性和流畅性。
[0031] 该双路语音电话板卡均采用低功耗的处理器和存储器,选择低功耗的处理器和存储器,使用低功耗的IC和模块在没有通话的时候降低电源电压的频率。
[0032] 板卡接通电源,系统会立即启动,并初始化程序,首先初始化阶段首先创建并配置核心模块,这个模块提供了SIP协议栈的核心功能,负责处理SIP消息的发送和接收,以及与SIP服务器进行交互;其次创建并启动SIP用户代理,这个模块允许应用程序创建、配置和管理两个SIP账户,并绑定对应的音频输入和输出互不影响,它是与SIP服务器进行通信的主要接口;紧接着加载日志模块,这个模块用于配置和启用日志记录,以便在调试和错误排查时查看相关信息;然后创建并配置媒体配置模块,这个模块用于配置音频和视频的参数,包括采样率、编解码器;最后创建并配置音频模块;它提供音频处理功能,包括音频设备的管理、声音编解码等;这些模块的正常加载保证通讯的正常;最终加载web管理程序,可通过web对整个系统进行控制和管理;并运行服务维护模块,保证个服务的正常运行。
[0033] 具体的板卡呼叫流程为,速拨键绑定呼出号码,按下速拨键,系统检测按键按下,Gpio检测服务向sip核心模块发送call,sip核心模块调用本地对应的声卡驱动,向sip服务器发送INVITE,sip服务器响应200_OK,通话建立,媒体模块将声卡的语音流进行编码通过rtp打包发送sip服务器,将接收rtp流解码调用音频模块驱动麦克输出声音,再次按下速拨键挂断,发送BYE,音频模块释放对声卡的使用。
[0034] 在本发明的描述中,需要理解的是,指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0035] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0036] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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