專利名稱：基于adpcm語音壓縮編碼算法的大樓型無線留言門鈴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息傳輸和無線通信領(lǐng)域，具體是一種基于ADPCM語音壓縮編碼算法的的 大樓型無線留言門鈴。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的大樓型門鈴基本上都是有線傳輸系統(tǒng)，而且不能存儲(chǔ)留言。
ADPCM語音壓縮編碼算法是一種自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制算法。該算法利用了語音 信號(hào)采樣點(diǎn)間的相關(guān)性，并針對(duì)語音信號(hào)的非平穩(wěn)特點(diǎn)，使用了自適應(yīng)預(yù)測(cè)和自適應(yīng)量化， 具有高效率高質(zhì)量的特點(diǎn)。
大樓型無線留言門鈴是一種針對(duì)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無線語音信號(hào)傳輸系統(tǒng)，采用無線握手通信 協(xié)議，并可供選擇是否存儲(chǔ)留言。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)己有技術(shù)的不足，提供一種基于ADPCM語音壓縮編碼算法的大 樓型無線留言門鈴，可用于住宅小區(qū)、辦公大樓等的門禁系統(tǒng)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是采用433MHz頻段的無線通信模塊、無線點(diǎn)對(duì)多點(diǎn) 握手通信協(xié)議和具有ADPCM編解碼的語音信號(hào)處理與存儲(chǔ)模塊，組成無線語音收發(fā)與存儲(chǔ) 裝置。該裝置由一個(gè)主控制器和一組用戶終端組成。用戶終端平時(shí)處于休眠低功耗狀態(tài)，當(dāng) 呼叫方通過主控制器發(fā)出呼叫信號(hào)時(shí)，相應(yīng)的用戶終端被喚醒，指示燈閃亮，音樂鈴聲響起， 應(yīng)答方若按下接聽鍵即可與主控制器建立連接進(jìn)行對(duì)話；若無人應(yīng)答，呼叫方可選擇是否留 言。留言完畢后，相應(yīng)用戶終端上會(huì)有指示燈提示。技術(shù)措施如下
1、 在硬件電路結(jié)構(gòu)上，語音收發(fā)電路采用無線模式，與傳統(tǒng)的有線門鈴相比，安裝便捷， 并且其功耗是采用分層控制，目的是最大限度地降低功耗。
2、 主控制器與用戶終端均有一個(gè)獨(dú)立于微處理器以外的定時(shí)器可以直接控制無線收發(fā)電 路的休眠與工作時(shí)間，這種結(jié)構(gòu)與使用傳統(tǒng)的微處理器內(nèi)部定時(shí)器控制相比功耗低而且控制 反應(yīng)速度快。
3、 主控制器與用戶終端均有一個(gè)獨(dú)立于微處理器以外的ADPCM語音編解碼電路，這種 設(shè)計(jì)與使用傳統(tǒng)的AD轉(zhuǎn)換器方式相比，語音信號(hào)處理的效率更高，質(zhì)量更好。
4、 主控制器與用戶終端均有一個(gè)微處理器內(nèi)含語音信號(hào)的無線收發(fā)與存儲(chǔ)協(xié)議，控制整 個(gè)硬件電路正常工作。
5、 用戶終端有一個(gè)高速大容量存儲(chǔ)器，可供存儲(chǔ)一段較長(zhǎng)的語音信息。根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種基于ADPCM語音壓縮編碼算法的大樓型無線留言門鈴，包括一個(gè)主控制器和一組
用戶終端，其特征在于所述主控制器和用戶終端通過無線的方式進(jìn)行語音信號(hào)的交換與傳輸，
采用無線點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)握手協(xié)議，組成無線語音信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)；用戶終端帶有存儲(chǔ)功能，語音信 號(hào)的編解碼高效率高質(zhì)量。
上述的主控制器的結(jié)構(gòu)是 一個(gè)無線收發(fā)單元通過一個(gè)I/O 口連接一個(gè)微處理器，所述 微處理器連接一個(gè)定時(shí)器和一個(gè)語音編解碼單元，所述語音編解碼單元連接一個(gè)內(nèi)置話筒和 一個(gè)內(nèi)置揚(yáng)聲器， 一個(gè)電源為各組成單元提供工作電源；由微處理器控制無線收發(fā)單元工作 模式，當(dāng)內(nèi)置話筒有語音信號(hào)輸入后，信號(hào)通過I/0 口傳送給語音編解碼單元，語音編解碼 單元對(duì)信號(hào)作一系列的處理后，將已編碼的信號(hào)傳送給無線收發(fā)單元，并將其從天線發(fā)送出 去；當(dāng)無線收發(fā)單元接收到語音信號(hào)后，信號(hào)通過I/O 口傳送給語音編解碼單元，語音編解 碼單元對(duì)信號(hào)作一系列的處理后，將已解碼的信號(hào)通過內(nèi)置揚(yáng)聲器放出。
上述的主控制器采用分層控制，為小型低功耗的基于ADPCM語音壓縮編碼算法的無線 語音收發(fā)裝置。
上述的用戶終端的結(jié)構(gòu)是 一個(gè)無線收發(fā)單元通過一個(gè)I/O 口連接一個(gè)微處理器，所述 微處理器連接一個(gè)語音編解碼單元、 一個(gè)高速大容量存儲(chǔ)器和一個(gè)定時(shí)器，所述語音編解碼 單元連接一個(gè)內(nèi)置話筒和一個(gè)內(nèi)置揚(yáng)聲器， 一個(gè)電源為各組成單元提供工作電源；無線收發(fā) 模塊由微處理器控制其工作模式，當(dāng)用戶終端的無線收發(fā)模塊接收到語音信號(hào)后，將數(shù)據(jù)通 過I/O 口傳送給語音編解碼單元，語音編解碼單元對(duì)信號(hào)作一系列的處理后，將己解碼的信 號(hào)通過內(nèi)置揚(yáng)聲器放出；當(dāng)內(nèi)置話筒有語音信號(hào)輸入后，信號(hào)通過I/0 口傳送給語音編解碼 單元，語音編解碼單元對(duì)信號(hào)作一系列的處理后，將已編碼的信號(hào)傳送給無線收發(fā)單元，并 將其從天線發(fā)送出去。
上述的無線收發(fā)單元、微處理器和高速大容量存儲(chǔ)器組成了一個(gè)可儲(chǔ)存語音信號(hào)的系統(tǒng)。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采 用無線構(gòu)成語音信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)，采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)握手協(xié)議，使得安裝工作大大簡(jiǎn)化，在功耗上 采用分層控制，從根本上延長(zhǎng)了電池的壽命；語音信號(hào)編解碼采用ADPCM算法，具有高效 率高質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)；用戶終端內(nèi)置高速大容量存儲(chǔ)器，可供存儲(chǔ)一段較長(zhǎng)的語音信息，這樣用 戶不在時(shí)來訪者便可留下口訊，非常方便實(shí)用。


圖1為無線語音收發(fā)與存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為主控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為用戶終端的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為主控制器的外形示意圖。 圖5為用戶終端的外形示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例子結(jié)合附圖詳述如下
如圖l所示，本基于ADPCM語音壓縮編碼算法的大樓型無線留言門鈴包括一個(gè)主控制 器1和一組用戶終端2，所述主控制器1和用戶終端2通過無線的方式進(jìn)行語音信號(hào)的交換 與傳輸，采用無線點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)握手協(xié)議，組成無線語音信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)；用戶終端2帶有存儲(chǔ)功 能，語音信號(hào)的編解碼高效率高質(zhì)量。大樓內(nèi)的所有用戶終端2以安裝于門禁系統(tǒng)上的主控 制器1為中心，通過無線方式構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)。主控制器1和用戶終端2平時(shí)處于低功耗狀態(tài)， 各由一個(gè)獨(dú)立于微處理器以外的定時(shí)器控制其休眠與工作的時(shí)間。
如圖2所示，上述的主控制器1的結(jié)構(gòu)是 一個(gè)無線收發(fā)單元101通過一個(gè)I/O 口 104 連接一個(gè)微處理器102，所述微處理器102連接一個(gè)定時(shí)器107和一個(gè)語音編解碼單元103， 所述語音編解碼單元103連接一個(gè)內(nèi)置話筒105和一個(gè)內(nèi)置揚(yáng)聲器106， 一個(gè)電源108為各 組成單元提供工作電源；由微處理器102控制無線收發(fā)單元101工作模式，當(dāng)內(nèi)置話筒105 有語音信號(hào)輸入后，信號(hào)通過I/O 口 104傳送給語音編解碼單元103，語音編解碼單元103 對(duì)信號(hào)作一系列的處理后，將已編碼的信號(hào)傳送給無線收發(fā)單元101，并將其從天線發(fā)送出 去；當(dāng)無線收發(fā)單元101接收到語音信號(hào)后，信號(hào)通過1/0 口 104傳送給語音編解碼單元103， 語音編解碼單元103對(duì)信號(hào)作一系列的處理后，將已解碼的信號(hào)通過內(nèi)置揚(yáng)聲器106放出。
如圖3所示，上述的用戶終端2的結(jié)構(gòu)是 一個(gè)無線收發(fā)單元201通過一個(gè)I/O 口 204 連接一個(gè)微處理器202，所述微處理器202連接一個(gè)語音編解碼單元203、 一個(gè)高速大容量存 儲(chǔ)器207和一個(gè)定時(shí)器208,所述語音編解碼單元203連接一個(gè)內(nèi)置話筒205和一個(gè)內(nèi)置揚(yáng) 聲器206， 一個(gè)電源209為各組成單元提供工作電源；無線收發(fā)模塊201由微處理器202控 制其工作模式，當(dāng)用戶終端2的無線收發(fā)模塊201接收到語音信號(hào)后，將數(shù)據(jù)通過I/0 口 204 傳送給語音編解碼單元203，語音編解碼單元203對(duì)信號(hào)作一系列的處理后，將已解碼的信 號(hào)通過內(nèi)置揚(yáng)聲器206放出；當(dāng)內(nèi)置話筒205有語音信號(hào)輸入后，信號(hào)通過I/O 口 204傳送 給語音編解碼單元203，語音編解碼單元203對(duì)信號(hào)作一系列的處理后，將已編碼的信號(hào)傳 送給無線收發(fā)單元201，并將其從天線發(fā)送出去。
如圖4、圖5所示，呼叫方通過數(shù)字功能按鍵面板301輸入希望訪問的用戶號(hào)，用戶號(hào)會(huì)顯示在LED顯示屏302上，主控制器l發(fā)出呼叫信號(hào)，此時(shí)LED顯示屏302上會(huì)顯示出 呼叫等待倒計(jì)時(shí)，相應(yīng)的用戶終端2被喚醒，紅色LED指示燈405閃亮，音樂鈴聲響起，應(yīng) 答方若按下接聽鍵401即可與主控制器1建立連接并進(jìn)行通話。
若倒計(jì)時(shí)完畢仍無人接聽，呼叫方可選擇是否留言，通過按下數(shù)字功能面板301上的錄 音鍵可以留下口信，留言完畢，相應(yīng)的用戶終端2上的綠色LED指示燈406閃亮，提示有留 言，按下放音按鍵402即可播放留言，留言放出后，綠色LED指示燈406熄滅，按下停止按 鍵403可停止用戶終端當(dāng)前正在進(jìn)行的任何動(dòng)作。
用戶可通過按下清除按鍵404來清除存儲(chǔ)器中己存儲(chǔ)的留言。
本系統(tǒng)采用的無線發(fā)送功率小于10毫瓦，有多個(gè)功率級(jí)可供選擇，符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)人 體不會(huì)有任何不良影響。而傳輸信號(hào)采用直序列擴(kuò)頻技術(shù)，具有一定的抗干擾性，可以保證 通信質(zhì)量。
權(quán)利要求
1. 一種基于ADPCM語音壓縮編碼算法的大樓型無線留言門鈴，包括一個(gè)主控制器(1)和一組用戶終端(2)，其特征在于所述主控制器(1)和用戶終端(2)通過無線的方式進(jìn)行語音信號(hào)的交換與傳輸，采用無線點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)握手協(xié)議，組成無線語音信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)；用戶終端(2)帶有存儲(chǔ)功能，語音信號(hào)的編解碼高效率高質(zhì)量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ADPCM語音壓縮編碼算法的大樓型無線留言門鈴，其特征在于 所述的主控制器(1)的結(jié)構(gòu)是 一個(gè)無線收發(fā)單元(101)通過一個(gè)I/0 口 (104)連接 一個(gè)微處理器(102)，所述微處理器(102)連接一個(gè)定時(shí)器(107)和一個(gè)語音編解碼單 元(103),所述語音編解碼單元(103)連接一個(gè)內(nèi)置話筒(105)和一個(gè)內(nèi)置揚(yáng)聲器(106)， 一個(gè)電源(108)為各組成單元提供工作電源；由微處理器(102)控制無線收發(fā)單元(101) 工作模式，當(dāng)內(nèi)置話筒(105)有語音信號(hào)輸入后，信號(hào)通過I/0 口 (104)傳送給語音編 解碼單元(103)，語音編解碼單元(103)對(duì)信號(hào)作一系列的處理后，將已編碼的信號(hào)傳 送給無線收發(fā)單元(101),并將其從天線發(fā)送出去；當(dāng)無線收發(fā)單元(101)接收到語音 信號(hào)后，信號(hào)通過I/0口 (104)傳送給語音編解碼單元(103)，語音編解碼單元(103) 對(duì)信號(hào)作一系列的處理后，將已解碼的信號(hào)通過內(nèi)置揚(yáng)聲器(106)放出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于ADPCM語音壓縮編碼算法的大樓型無線留言門鈴，其特征在于 所述的主控制器(1)采用分層控制，為小型低功耗的基于ADPCM語音壓縮編碼算法的無 線語音收發(fā)裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ADPCM語音壓縮編碼算法的大樓型無線留言門鈴，其特征在于 所述的用戶終端(2)的結(jié)構(gòu)是 一個(gè)無線收發(fā)單元(201)通過一個(gè)I/O 口 (204)連接 一個(gè)微處理器(202)，所述微處理器(202)連接一個(gè)語音編解碼單元(203)、 一個(gè)高速 大容量存儲(chǔ)器(207)和一個(gè)定時(shí)器(208)，所述語音編解碼單元(203)連接一個(gè)內(nèi)置話 筒(205)和一個(gè)內(nèi)置揚(yáng)聲器(206)， 一個(gè)電源(209)為各組成單元提供工作電源；無線 收發(fā)模塊(201)由微處理器(202)控制其工作模式，當(dāng)用戶終端(2)的無線收發(fā)模塊(201)接收到語音信號(hào)后，將數(shù)據(jù)通過I/0口 (204)傳送給語音編解碼單元(203)，語 音編解碼單元(203)對(duì)信號(hào)作一系列的處理后，將已解碼的信號(hào)通過內(nèi)置揚(yáng)聲器(206) 放出；當(dāng)內(nèi)置話筒(205)有語音信號(hào)輸入后，信號(hào)通過I/0 口 (204)傳送給語音編解碼 單元(203)，語音編解碼單元(203)對(duì)信號(hào)作一系列的處理后，將已編碼的信號(hào)傳送給 無線收發(fā)單元(201)，并將其從天線發(fā)送出去。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于ADPCM語音壓縮編碼算法的的大樓型無線留言門鈴，其特征在 于所述的無線收發(fā)單元(201)、微處理器(202)和高速大容量存儲(chǔ)器(207)組成了一個(gè)可儲(chǔ)存語音信號(hào)的系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于ADPCM語音壓縮編碼算法的的大樓型無線留言門鈴。它包括一個(gè)主控制器和一組用戶終端，采用無線點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的握手協(xié)議，組成一個(gè)無線語音信號(hào)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)?？捎糜谧≌^(qū)、辦公大樓等的門禁系統(tǒng)。用戶終端平時(shí)處于休眠低功耗狀態(tài)，當(dāng)呼叫方通過主控制器發(fā)出呼叫信號(hào)時(shí)，響應(yīng)的用戶終端被喚醒，指示燈閃亮，音樂鈴聲響起，應(yīng)答方若按下接聽鍵即可與主控制器建立連接進(jìn)行對(duì)話；若無人應(yīng)答，呼叫方可選擇是否留言。
文檔編號(hào)H04Q5/24GK101426048SQ20081020399
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者鵬 姜, 張雪凡 申請(qǐng)人:上海大學(xué)