本发明涉及音频技术领域，特别涉及一种无线多音频采集互操作系统。
背景技术：
目前，具有语音交互功能的蓝牙音频设备通常需要通过手机app，用户才能对该设备进行操控。但由于当前各语音平台均制定的蓝牙音频设备接入协议互不兼容，当用户操控多个不同接入协议的蓝牙音频设备时，就需要下载使用多个相应的app。这样不仅增加用户操作难度，影响了用户的设备使用体验，而且过多app也会导致手机资源紧张，带来不好的设备使用体验。
目前，公告号为cn110366157a的中国发明专利公开了一种蓝牙语音采集和交互方法，涉及移动数据终端、蓝牙音频设备、数据分发模块、语音平台，蓝牙音频设备包括语音采集模块，语音平台包括收语音交互模块和后台服务器，用户通过操控app来控制智能手完成所述功能。克服了不同蓝牙音频设备间互不兼容，用户需要下载相应的app用于操控，增加操作难度，影响使用体验等问题。
但是，上述技术方案中存在的技术问题是蓝牙音频设备之间的音频传输具有较高的延时性，且无法实现在智能终端设备的操作系统上任意选择a2dp音频进行投送或广播共享等等功能，影响用户的使用体验。为此，亟需设计研发一种无线多音频采集互操作系统。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种无线多音频采集互操作系统，可以实现在智能终端设备的操作系统上任意选择音乐流信号并投送到任何一个嵌入式设备，接收的嵌入式设备与其采集的声音信号进行信号处理及混音后，得到的立体声混音信号自动广播共享给其他嵌入式设备。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种无线多音频采集互操作系统，包括智能终端设备、至少一个嵌入式设备，所述嵌入式设备包括蓝牙连接单元、低延迟无线音频模块、音频采集单元、数模转换器、模数转换器、音频处理单元、a2dp解码器、音频编码器，智能终端设备的蓝牙模块与嵌入式设备的蓝牙连接单元之间采用多通道进行音频信号的上行、下行传输；智能终端设备的蓝牙模块与嵌入式设备的蓝牙连接单元之间建立a2dp连接，智能终端设备安装的流媒体播放软件向蓝牙模块发送音乐流信号，智能终端设备的蓝牙模块通过a2dp连接向一个嵌入式设备的蓝牙连接单元下行传输a2dp音乐流信号，a2dp音乐流信号经过a2dp解码器解码后发送至音频处理单元，音频采集单元采集的声音信号经过模数转换器模数转换后发送至音频处理单元，音频处理单元用于对声音信号和音乐流信号进行信号处理及混音，信号处理及混音后得到的立体混音信号发送至低延迟无线音频模块、数模转换器和音频编码器；经过数模转换器数模转换后的立体混音信号发送至本地的喇叭单元播放；经过音频编码器立体声编码后的立体混音信号发送至该嵌入式设备的蓝牙连接单元，该嵌入式设备的蓝牙连接单元向智能终端设备的蓝牙模块上行传输立体混音信号；该嵌入式设备的低延迟无线音频模块采用低延迟rf通道向其他嵌入式设备广播共享立体混音信号，该其他嵌入式设备的低延迟无线音频模块接收立体混音信号并发送至音频处理单元，音频处理单元对立体混音信号进行信号处理，并与本地的嵌入式设备的音频采集单元采集的声音信号进行混音，混音后得到的混音信号发送至数模转换器，经过数模转换器数模转换后的混音信号发送至本地的喇叭单元播放。
本发明进一步设置为，所述音频采集单元采集的声音信号为麦克风信号、linein信号或外部无线麦克风的接收端子信号。
本发明进一步设置为，所述音频处理单元的信号处理为混响、均衡、变调、消人声、消乐器声、降噪、失真、回声、镶边、颤音、和声或合唱。
本发明进一步设置为，所述音频编码器的编码方式为立体声编码，并且频带为大于16khz采样频率的全频信号。
本发明进一步设置为，所述采样频率为44.1khz或48khz。
本发明进一步设置为，所述智能终端设备的蓝牙模块与嵌入式设备的蓝牙连接单元之间建立swiss连接，嵌入式设备的蓝牙连接单元与智能终端设备的蓝牙模块之间通过swiss连接进行立体声全频音频信号的上行、下行传输。
本发明进一步设置为，所述两个嵌入式设备的低延迟无线音频模块之间传输音频信号基于的rf通道为uhf、1.2g、2.3g、2.4g或5.8g频段的低延迟无线通信通道。
本发明进一步设置为，所述嵌入式设备的低延迟无线音频模块为用于发送无线音频信号的发送端或用于接收无线音频信号的接收端，低延迟无线音频模块作为发送端或接收端可根据用户操作配置或场景自动设置实现。
本发明进一步设置为，所述智能终端设备为带有蓝牙模块的手机、平板电脑、笔记本电脑、pc、网络机顶盒、电视机以及ios、android、linux、windows、mac智能系统。
本发明进一步设置为，所述嵌入式设备还包括usb接口、充电电池，usb接口与充电电池的充电端相连接，充电电池用于向蓝牙连接单元、低延迟无线音频模块、音频采集单元、数模转换器、模数转换器、音频处理单元、a2dp解码器、音频编码器供电。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.本发明的智能终端设备的蓝牙模块与嵌入式设备的蓝牙连接单元之间建立a2dp连接，流媒体播放软件向蓝牙模块发送音乐流信号，智能终端设备的蓝牙模块通过a2dp连接向一个嵌入式设备的蓝牙连接单元下行传输a2dp音乐流信号，a2dp音乐流信号经过a2dp解码器解码后发送至音频处理单元，音频采集单元采集的声音信号经过模数转换器模数转换后发送至音频处理单元，音频采集单元采集的声音信号为麦克风信号、linein信号或外部无线麦克风的接收端子信号，音频处理单元对声音信号和音乐流信号进行信号处理及混音，信号处理为混响、均衡、变调、消人声或消乐器声，信号处理及混音后得到的立体混音信号发送至数模转换器，经过数模转换器数模转换后的立体混音信号发送至本地的喇叭单元播放，以实现耳返或实时监听功能。
2.本发明的两个嵌入式设备的低延迟无线音频模块之间传输音频信号基于的rf通道为uhf、1.2g、2.3g、2.4g或5.8g频段的低延迟无线通信通道，实现在智能终端设备上可以在操作系统上任意选择a2dp音频投送到任何一个嵌入式设备，该嵌入式设备接收a2dp音乐流信号进行解码后与其采集的声音信号进行信号处理及混音，得到的立体混音信号通过低延迟无线通信通道自动广播共享给多个其他嵌入式设备，接收音频信号的嵌入式设备与本机的音频采集单元采集的声音信号进行信号处理及混音后，再由本地的喇叭单元播放。
3.本发明的嵌入式设备的音频处理单元对声音信号和音乐流信号进行信号处理及混音，信号处理及混音后得到的立体混音信号发送至音频编码器，经过音频编码器立体声编码后的立体混音信号发送至该嵌入式设备的蓝牙连接单元，该嵌入式设备的蓝牙连接单元向智能终端设备的蓝牙模块上行传输立体混音信号，实现立体混音信号传输回智能终端设备等智能系统。
附图说明
图1是本发明的系统示意图；
图2是本发明的系统原理框图。
附图标记：1、嵌入式设备；11、低延迟无线音频模块；12、音频采集单元；13、数模转换器；14、模数转换器；15、音频处理单元；16、音频编码器；17、蓝牙连接单元；18、a2dp解码器；2、智能终端设备；21、蓝牙模块；3、喇叭单元。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2所示，本发明公开了一种无线多音频采集互操作系统，包括智能终端设备2、至少一个嵌入式设备1，嵌入式设备1包括蓝牙连接单元17、低延迟无线音频模块11、音频采集单元12、数模转换器13、模数转换器14、音频处理单元15、a2dp解码器18、音频编码器16，智能终端设备2的蓝牙模块21与嵌入式设备1的蓝牙连接单元17之间采用多通道进行音频信号的上行、下行传输；智能终端设备2的蓝牙模块21与嵌入式设备1的蓝牙连接单元17之间建立a2dp连接，智能终端设备2安装的流媒体播放软件向蓝牙模块21发送音乐流信号，智能终端设备2的蓝牙模块21通过a2dp连接向一个嵌入式设备1的蓝牙连接单元17下行传输a2dp音乐流信号，a2dp音乐流信号经过a2dp解码器18解码后发送至音频处理单元15，音频采集单元12采集的声音信号经过模数转换器14模数转换后发送至音频处理单元15，音频处理单元15用于对声音信号和音乐流信号进行信号处理及混音，信号处理及混音后得到的立体混音信号发送至低延迟无线音频模块11、数模转换器13和音频编码器16；经过数模转换器13数模转换后的立体混音信号发送至本地的喇叭单元3播放；经过音频编码器16立体声编码后的立体混音信号发送至该嵌入式设备1的蓝牙连接单元17，该嵌入式设备1的蓝牙连接单元17向智能终端设备2的蓝牙模块21上行传输立体混音信号；该嵌入式设备1的低延迟无线音频模块11采用低延迟rf通道向其他嵌入式设备1广播共享立体混音信号，该其他嵌入式设备1的低延迟无线音频模块11接收立体混音信号并发送至音频处理单元15，音频处理单元15对立体混音信号进行信号处理，并与本地的嵌入式设备1的音频采集单元12采集的声音信号进行混音，混音后得到的混音信号发送至数模转换器13，经过数模转换器13数模转换后的混音信号发送至本地的喇叭单元3播放。
如图2所示，音频采集单元12采集的声音信号为麦克风信号、linein信号或外部无线麦克风的接收端子信号。音频处理单元15的信号处理为混响、均衡、变调、消人声、消乐器声、降噪、失真、回声、镶边、颤音、和声或合唱。音频编码器16的编码方式为立体声编码，并且频带为大于16khz采样频率的全频信号，常用的采样频率为44.1khz或48khz。智能终端设备2的蓝牙模块21与嵌入式设备1的蓝牙连接单元17之间建立swiss连接，嵌入式设备1的蓝牙连接单元17与智能终端设备2的蓝牙模块21之间通过swiss连接进行立体声全频音频信号的上行、下行传输。
两个嵌入式设备1的低延迟无线音频模块11之间传输音频信号基于的rf通道为uhf、1.2g、2.3g、2.4g或5.8g频段的低延迟无线通信通道。嵌入式设备1的低延迟无线音频模块11为用于发送无线音频信号的发送端或用于接收无线音频信号的接收端，低延迟无线音频模块11作为发送端或接收端可根据用户操作配置或场景自动设置实现。智能终端设备2为带有蓝牙模块21的手机、平板电脑、笔记本电脑、pc、网络机顶盒、电视机以及ios、android、linux、windows、mac智能系统。嵌入式设备1还包括usb接口、充电电池，usb接口与充电电池的充电端相连接，充电电池用于向蓝牙连接单元17、低延迟无线音频模块11、音频采集单元12、数模转换器13、模数转换器14、音频处理单元15、a2dp解码器18、音频编码器16供电。
本实施例的工作原理为：
1.嵌入式设备1本地的喇叭单元3实现耳返或监听的工作原理：
智能终端设备2的蓝牙模块21与嵌入式设备1的蓝牙连接单元17之间建立a2dp连接，流媒体播放软件向蓝牙模块21发送音乐流信号，智能终端设备2的蓝牙模块21通过a2dp连接向一个嵌入式设备1的蓝牙连接单元17下行传输a2dp音乐流信号，a2dp音乐流信号经过a2dp解码器18解码后发送至音频处理单元15，音频采集单元12采集的声音信号经过模数转换器14模数转换后发送至音频处理单元15，音频采集单元12采集的声音信号为麦克风信号、linein信号或外部无线麦克风的接收端子信号，音频处理单元15对声音信号和音乐流信号进行信号处理及混音，信号处理为混响、均衡、变调、消人声或消乐器声，信号处理及混音后得到的立体混音信号发送至数模转换器13，经过数模转换器13数模转换后的立体混音信号发送至本地的喇叭单元3播放，以实现耳返或实时监听功能。
2.其中一个嵌入式设备1向其他嵌入式设备1广播共享音乐的工作原理为：
一个嵌入式设备1的音频处理单元15进行信号处理及混音后得到的立体混音信号发送至低延迟无线音频模块11，该嵌入式设备1的低延迟无线音频模块11采用低延迟rf通道向其他嵌入式设备1广播共享立体混音信号，该其他嵌入式设备1的低延迟无线音频模块11接收立体混音信号并发送至音频处理单元15，音频处理单元15对立体混音信号进行信号处理，并与该其他嵌入式设备1的音频采集单元12采集的声音信号进行混音，混音后得到的混音信号发送至数模转换器13，经过数模转换器13数模转换后的混音信号发送至本地的喇叭单元3播放，以实现在其他嵌入式设备1播放。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.一种无线多音频采集互操作系统，包括智能终端设备(2)、至少一个嵌入式设备(1)，其特征是：所述嵌入式设备(1)包括蓝牙连接单元(17)、低延迟无线音频模块(11)、音频采集单元(12)、数模转换器(13)、模数转换器(14)、音频处理单元(15)、a2dp解码器(18)、音频编码器(16)，智能终端设备(2)的蓝牙模块(21)与嵌入式设备(1)的蓝牙连接单元(17)之间采用多通道进行音频信号的上行、下行传输；智能终端设备(2)的蓝牙模块(21)与嵌入式设备(1)的蓝牙连接单元(17)之间建立a2dp连接，智能终端设备(2)安装的流媒体播放软件向蓝牙模块(21)发送音乐流信号，智能终端设备(2)的蓝牙模块(21)通过a2dp连接向一个嵌入式设备(1)的蓝牙连接单元(17)下行传输a2dp音乐流信号，a2dp音乐流信号经过a2dp解码器(18)解码后发送至音频处理单元(15)，音频采集单元(12)采集的声音信号经过模数转换器(14)模数转换后发送至音频处理单元(15)，音频处理单元(15)用于对声音信号和音乐流信号进行信号处理及混音，信号处理及混音后得到的立体混音信号发送至低延迟无线音频模块(11)、数模转换器(13)和音频编码器(16)；经过数模转换器(13)数模转换后的立体混音信号发送至本地的喇叭单元(3)播放；经过音频编码器(16)立体声编码后的立体混音信号发送至该嵌入式设备(1)的蓝牙连接单元(17)，该嵌入式设备(1)的蓝牙连接单元(17)向智能终端设备(2)的蓝牙模块(21)上行传输立体混音信号；该嵌入式设备(1)的低延迟无线音频模块(11)采用低延迟rf通道向其他嵌入式设备(1)广播共享立体混音信号，该其他嵌入式设备(1)的低延迟无线音频模块(11)接收立体混音信号并发送至音频处理单元(15)，音频处理单元(15)对立体混音信号进行信号处理，并与本地的嵌入式设备(1)的音频采集单元(12)采集的声音信号进行混音，混音后得到的混音信号发送至数模转换器(13)，经过数模转换器(13)数模转换后的混音信号发送至本地的喇叭单元(3)播放。
2.根据权利要求1所述的一种无线多音频采集互操作系统，其特征是：所述音频采集单元(12)采集的声音信号为麦克风信号、linein信号或外部无线麦克风的接收端子信号。
3.根据权利要求1所述的一种无线多音频采集互操作系统，其特征是：所述音频处理单元(15)的信号处理为混响、均衡、变调、消人声、消乐器声、降噪、失真、回声、镶边、颤音、和声或合唱。
4.根据权利要求1所述的一种无线多音频采集互操作系统，其特征是：所述音频编码器(16)的编码方式为立体声编码，并且频带为大于16khz采样频率的全频信号。
5.根据权利要求4所述的一种无线多音频采集互操作系统，其特征是：所述采样频率为44.1khz或48khz。
6.根据权利要求1所述的一种无线多音频采集互操作系统，其特征是：所述智能终端设备(2)的蓝牙模块(21)与嵌入式设备(1)的蓝牙连接单元(17)之间建立swiss连接，嵌入式设备(1)的蓝牙连接单元(17)与智能终端设备(2)的蓝牙模块(21)之间通过swiss连接进行立体声全频音频信号的上行、下行传输。
7.根据权利要求1所述的一种无线多音频采集互操作系统，其特征是：所述两个嵌入式设备(1)的低延迟无线音频模块(11)之间传输音频信号基于的rf通道为uhf、1.2g、2.3g、2.4g或5.8g频段的低延迟无线通信通道。
8.根据权利要求7所述的一种无线多音频采集互操作系统，其特征是：所述嵌入式设备(1)的低延迟无线音频模块(11)为用于发送无线音频信号的发送端或用于接收无线音频信号的接收端，低延迟无线音频模块(11)作为发送端或接收端可根据用户操作配置或场景自动设置实现。
9.根据权利要求1～8任一项所述的一种无线多音频采集互操作系统，其特征是：所述智能终端设备(2)为带有蓝牙模块(21)的手机、平板电脑、笔记本电脑、pc、网络机顶盒、电视机以及ios、android、linux、windows、mac智能系统。
10.根据权利要求1～8任一项所述的一种无线多音频采集互操作系统，其特征是：所述嵌入式设备(1)还包括usb接口、充电电池，usb接口与充电电池的充电端相连接，充电电池用于向蓝牙连接单元(17)、低延迟无线音频模块(11)、音频采集单元(12)、数模转换器(13)、模数转换器(14)、音频处理单元(15)、a2dp解码器(18)、音频编码器(16)供电。
技术总结