专利名称：列车语音录音检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种列车车辆的检测装置，尤其是指一种列车车辆的语音录音装 置；本实用新型是装在机车上的综合监测装置中，用于记录机车乘务员通过列车无线电调 度电话进行通话。属于机车车辆电力电子技术领域。
背景技术：
语音录音装置是一种车载录音设备，它装在机车上的综合监测装置主机箱中，将 机车乘务员通过列车无线电调度电话进行通话的语音信号进行数字压縮，同时从监控装置 获取时间、公里标等信息进行存储记录，形成语音文件。可通过按压回放自检按钮，将记录 的语音信号通过车载音箱回放出来，便于设备检测。现有的语音录放系统大多采用了单片 机控制一个语音芯片，再接一个FLASH存储器的结构。由于语音芯片都是固定的编码算法， 使得系统用途单一，不利于进一步改进，缺乏灵活性，而且解码需要专用的硬件设备。中国 专利(专利号为200510136623. 2，名称为"应用于铁道机车的语音录音方法及装置")公开 了一种最新的铁道机车语音录音方法及装置。这种用于铁道机车的语音录音方法及装置， 包括对整个系统监控管理以及对语音数据流进行存储的ARM主控模块，对电台输入的音频 信号进行差分放大与自动增益控制的FPGA逻辑缓冲器、AD/DA转换电路，对语音信号编码/ 解码的DSP语音编码/解码运算控制器，在ARM主控模块控制下以文件形式存储语音文件 的NAND FLASH存储电路和对外实现数据通信的数据通信模块；电台的语音信号在FPGA逻 辑缓冲器内部逻辑控制单元的控制下进行模数转换，其输出端与DSP语音编码/解码运算 控制器的对应端口相连，DSP的数据端口与FPGA的内部双口 RAM进行数据交换、缓冲后通 过ARM主控模块的控制将音频数据以语音文件形式存储进所述NAND FLASH存储电路。它 种方法及装置虽可以实现车机联控进行录音、语音检索、回放。但仍存在电路复杂；成本高； 灵活性差；可维护性不高的不足。因此很有必要对此进一步加以研究。
实用新型内容本实用新型的目的是针对现有车载语音录音装置的不足，提出一种具有多功能， 升级更为方便的车载语音录音装置。 本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的一种车载语音录音装置，至少包 括一个微处理器，微处理器通过音频总线与音频芯片进行通信，实现对语音信号的采样、A/ D转换、传送；采用自适应多码率(AMR)语音算法对语音进行编解码，微处理器同时还分别 与板载大容量FLASH芯片、网络芯片、USB接口 、CPLD和CAN控制器相连，将编码后的数据采 用数字压縮存储于板载大容量FLASH芯片中，再采用U盘转储方式，保存到各种媒体上(硬 盘、光盘等)作永久保留；并运用CPLD对网络芯片和CAN控制器进行逻辑控制，实现对外通 信；ARM9微处理器采用经过裁减的Li皿x内核作为操作系统。且上述所有器件均排布在一 块印制板上。 本实用新型具有成本低，压縮率可调，更为灵活的优点。而且本实用新型具有丰富对外接口 ，能通过USB自动转储语音文件，也能通过USB识别并能自动升级语音程序，操作 简单，可维护性高。
图1是本实用新型一个实施例的原理框图； 图2是本实用新型一个实施例的器件印刷电路板布置结构图。 图中1、 ARM9微处理器，2、音频总线，3、音频芯片，4、 FLASH芯片，5、网络芯片，6、
USB接口 ， 7、自适应多码率语音算法模块，8、 CAN控制器，9、 CPLD芯片。
具体实施方式下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。 通过图1可以看出本实用新型涉及一种车载语音录音方法，所述的语音录音方法 是采用软件方法实现语音的编解码，解码后可直接在常用微机中winamp通用播放器播放， 也可以采用其它通用播放器播放，不需任何专用硬件设备；该方法将编码后的数据采用数 字压縮储存在FLASH芯片中，再通过USB接口将FLASH芯片中的数据通过转储方式，保存到 各种媒体上(硬盘、光盘等)作永久保留，实现车载语音信号的录音储存。所述的软件方法 是基于ARM9微处理器或其它ARM嵌入式处理器，采用经过裁减的Li皿x 2. 6内核作为操作 系统，通过IIS音频总线与音频芯片进行通信，实现对语音信号的采样、A/D转换、传送；采 用自适应多码率(AMR)语音算法对语音进行编解码，将编码后的语音采用数字压縮存储于 板载大容量FLASH芯片中，再采用U盘转储方式，保存到各种媒体上(硬盘、光盘等)作永 久保留；运用CPLD对网络芯片和CAN控制器进行逻辑控制，实现对外通信；且应用程序通 过USB实现升级。 本实用新型主要应用了以下技术 1 、ARM处理器技术ARM(Advanced RISC Machines高性能RISC指令处理器)是微
处理器行业的最新技术，该系列处理器具有性能高、成本低和能耗省的特点，特别适用于多
种领域嵌入式控制领域。本实用新型中采用的CPU就是一种ARM处理器。 2、CPLD技术CPLD (Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件，
是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范
围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。本实用新型中采用
CPLD实现对网络芯片和CAN控制器的逻辑控制。 3、 Linux 2. 6内核裁减技术嵌入式系统是针对具体应用的专用系统。它的个性 化很强，软件和硬件的结合非常紧密。对语音录音装置硬件进行Linux内核的开发或移植， 须根据系统硬件的变化和增减对内核进行修改。本实用新型中采用经过裁减的Li皿x2. 6 内核作为操作系统。 4、自适应多码率(AMR)语音编码自适应多码率(AMR)语音编码方式是第三代移 动通讯中采用的语音编码方式。AMR语音编码器是一个多码率语音编码器，它包括语音激励 检测、一个噪声系统和防止失帧块和传输错误的隐藏系统。本实用新型中采用自适应多码 率(AMR)语音编码实现语音信号的编、解码。 根据上述技术方案所提出的车载语音录音装置如附图1所示一种车载语音录音装置，至少包括一个ARM9微处理器1， ARM9微处理器1通过IIS音频总线2与音频芯片3进 行通信，实现对语音信号的采样、A/D转换、传送；ARM9微处理器1采用自适应多码率(AMR) 语音算法7对语音进行编解码；同时，ARM9微处理器1还分别与板载大容量FLASH芯片4、 USB接口 6、 CPLD芯片9相连，并通过CPLD芯片9与网络芯片5、 CAN控制器8相连。ARM9 微处理器1将编码后的数据采用数字压縮存储于板载大容量FLASH芯片中，再采用U盘转 储方式，保存到各种媒体上(硬盘、光盘等)作永久保留；并运用CPLD芯片9对网络芯片5 和CAN控制器8进行逻辑控制，实现对外通信，ARM9微处理器采用经过裁减的Li皿x 2. 6内 核作为操作系统。且上述所有器件均排布在一块印制板上。 图2为本发明的器件印刷电路板布置结构图，从附图中可以看出，本发明所采用 的ARM9处理器1为S3C2440，在ARM9处理器1的下方，接了个大容量FLASH芯片4， FLASH 芯片4为K9F2G08，大容量FLASH芯片4的下方排放了 CPLD芯片9 ;在ARM9处理器1的右 方，排了个音频芯片3，音频芯片3为PCM3793 ;在印刷电路板中间偏下的位置有两个CAN控 制器8和8'垂直排列。印制板上上还设有拨码开关10，拨码开关7为DS-4型，排列在印 刷电路板上面靠中间的位置。印制板上上还设有复位键11，复位键8位于印刷电路板顶部 中间的位置。通过上述布置，使得本发明具有成本低，压縮率可调，更为灵活的优点。而且 本发明具有丰富对外接口 ，能通过USB自动转储语音文件，也能通过USB识别并能自动升级 语音程序，操作简单，可维护性高。
权利要求列车语音录音检测装置，其特征在于包括一个微处理器，微处理器通过音频总线与音频芯片进行通信，实现对语音信号的采样、A/D转换、传送；并采用自适应多码率语音算法对语音进行编解码；微处理器同时还分别与板载大容量FLASH芯片、网络芯片、USB接口、CPLD和CAN控制器相连，并将编码后的数据采用数字压缩存储于板载大容量FLASH芯片中，再采用U盘转储方式，保存到各种媒体上作永久保留；且上述所有器件均排布在一块印制板上。
2. 如权利要求1所述的列车语音录音检测装置，其特征在于所述的微处理器为ARM9 微处理器，采用自适应多码率语音编码。
3. 如权利要求2所述的列车语音录音检测装置，其特征在于所述的ARM9微处理器采 用经过裁减的Li皿x 2.6内核作为操作系统。
4. 如权利要求1所述的列车语音录音检测装置，其特征在于所述的CPLD对网络芯片 和CAN控制器进行逻辑控制，实现对外通信。
5. 如权利要求1所述的列车语音录音检测装置，其特征在于所述的音频总线为IIS 音频总线。
6. 如权利要求2所述的列车语音录音检测装置，其特征在于所述的ARM9处理器为 S3C2440，在ARM9处理器的下方，接有大容量FLASH芯片；FLASH芯片为K9F2G08，大容量 FLASH芯片的下方排放了 CPLD芯片；在ARM9处理器的右方，排有音频芯片，音频芯片为 PCM3793 ;在印刷电路板中间偏下的位置有两个CAN控制器垂直排列。
7. 如权利要求1所述的列车语音录音检测装置，其特征在于所述的印制板上还设有 拨码开关，拨码开关排列在印刷电路板上面靠中间的位置；在印制板上上还设有复位键，位 于印刷电路板顶部中间的位置。
专利摘要一种列车语音录音检测装置，至少包括一个微处理器，微处理器通过音频总线与音频芯片进行通信，实现对语音信号的采样、A/D转换、传送；采用自适应多码率(AMR)语音算法对语音进行编解码，微处理器同时还分别与板载大容量FLASH芯片、网络芯片、USB接口、CPLD和CAN控制器相连，将编码后的数据采用数字压缩存储于板载大容量FLASH芯片中，再采用U盘转储方式，保存到各种媒体上(硬盘、光盘等)作永久保留；并运用CPLD对网络芯片和CAN控制器进行逻辑控制，实现对外通信；ARM9微处理器采用经过裁减的Linux内核作为操作系统。且上述所有器件均排布在一块印制板上。
文档编号G10L19/00GK201540727SQ20092006484
公开日2010年8月4日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者刘辉, 匡晋湘, 易红, 聂火勇 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司