CN113132914A - 音频广播***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种音频广播***及方法，其中，***包括：广播组件；BLE模组和BLE级联组件，BLE模组具有多个蓝牙模块，与BLE模组组成多条链路，以传输语音数据；唤醒组件；控制器，用于在将BLE级联组件从休眠模式唤醒后，控制BLE级联组件进行蓝牙组网，并控制广播组件广播经语音数据处理得到的语音信息。由此，解决了通过以太网传播音频数据，导致功耗较大、电能消耗较高，易造成能源浪费，提高成本，影响使用体验等问题。

Description

音频广播***及方法
技术领域
本发明涉及无线传输技术领域，特别涉及一种音频广播***及方法。
背景技术
相关技术中，由于以太网的带宽可以达到10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s甚至更高，所以音频广播基本采用WiFi、无线网卡等网络设备通过以太网传播音频数据。
然而，虽然以太网被广泛应用于广播***，但是由于其吞吐量非常高，而且设备一般都需要长连接实现保活功能，所以其功耗较大、电能消耗较高，往往会造成能源浪费，提高成本，影响使用体验，亟待改进。
发明内容
本发明提供一种音频广播***、方法、电子设备及存储介质，以解决通过以太网传播音频数据，导致功耗较大、电能消耗较高，易造成能源浪费，提高成本，影响使用体验等问题。
本发明第一方面实施例提供一种音频广播***，包括：广播组件；BLE模组和BLE级联组件，所述BLE(Bluetooth Low Energy，蓝牙低能耗)模组具有多个蓝牙模块，与所述BLE模组组成多条链路，以传输语音数据；唤醒组件；控制器，用于在将所述BLE级联组件从休眠模式唤醒后，控制所述BLE级联组件进行蓝牙组网，并控制所述广播组件广播经所述语音数据处理得到的语音信息。
本发明第二方面实施例提供一种音频广播方法，采用上述所述的***，其中，方法包括以下步骤：在传输语音数据时，生成唤醒指令；根据所述唤醒指令将所述BLE级联组件从所述休眠模式唤醒后，控制所述BLE级联组件进行蓝牙组网，并控制所述广播组件广播经所述语音数据处理得到的语音信息。
本发明第三方面实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行如上述实施例所述的音频广播方法。
本发明第四方面实施例提供一种非临时性计算机可读存储介质，所述非临时性计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上述实施例所述的音频广播方法。
通过BLE级联的方式替代现有的WIFI网络的方式传输音频数据，在传输语音数据时进行蓝牙组网，否则处于休眠模式，有效降低音频广播***的功耗和电能消耗，避免能源浪费，有效降低使用成本，提升用户的使用体验。由此，解决了通过以太网传播音频数据，导致功耗较大、电能消耗较高，易造成能源浪费，提高成本，影响使用体验等问题。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的音频广播***的方框示意图；
图2为根据本发明一个实施例的音频广播***的结构示意图；
图3为根据本发明实施例的音频广播***的工作流程图；
图4为根据本发明实施例的音频广播方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的音频广播***、方法、电子设备及存储介质。针对上述背景技术中心提到的以太网被广泛应用于广播***，设备一般都需要长连接实现保活功能，功耗较大、电能消耗较高，往往会造成能源浪费，成本高，使用体验较低的问题，本发明提供了一种音频广播***，在该***中，通过BLE级联的方式替代现有的WIFI网络的方式传输音频数据，在传输语音数据时进行蓝牙组网，否则处于休眠模式，有效降低音频广播***的功耗和电能消耗，避免能源浪费，有效降低使用成本，提升用户的使用体验。由此，解决了通过以太网传播音频数据，导致功耗较大、电能消耗较高，易造成能源浪费，提高成本，影响使用体验等问题。
具体而言，图1为本发明实施例所提供的一种音频广播***的方框示意图。
如图1所示，该音频广播***10包括：广播组件100、BLE模组200、BLE级联组件300、唤醒组件400和控制器500。
其中，BLE模组200具有多个蓝牙模块，用于采集语音数据，BLE模组200和BLE级联组件300组成多条链路，以传输语音数据。
可以理解的是，相比较于将以太网应用于广播***里，但是由于其吞吐量非常高，而且需要长连接实现保活功能，导致功耗非常大，电能消耗也高，会造成浪费，本发明实施例采用BLE级联技术即蓝牙依次级联，代替WIFI级联网络，避免上述问题。
控制器500用于在将BLE级联组件300从休眠模式唤醒后，控制BLE级联组300件进行蓝牙组网，并控制广播组件100广播经语音数据处理得到的语音信息。
可选地，在本发明的一个实施例中，控制器500包括：处理单元和控制单元。
其中，处理单元用于对语音数据进行处理，得到语音信息。
控制单元用于根据每条链路的当前链路状态确定BLE节点传输路径，根据BLE节点路径控制BLE模组200和BLE级联组件300传输并控制广播组件100广播语音信息。
也就是说，控制器500对语音数据进行处理，得到语音信息，并根据每条链路的当前链路状态确定BLE节点传输路径，及根据BLE节点路径控制BLE模组200和BLE级联组件300传输并控制广播组件100广播语音信息，不但在接收语音数据时进行蓝牙组网，降低能耗，而且多链路组网广播，保证***的最优性，更加便捷可靠。
其中，在本发明的一个实施例中，音频广播***10还包括：第一时钟电路600和第二时钟电路700。其中，第一时钟电路600和第二时钟电路700用于根据预设的时间段或者未工作时，控制BLE级联组件300进入休眠模式。
可以理解的是，当空闲时，BLE级联组件300进入休眠模式，从而可大大降低功耗问题，节约能源，进而降低成本。例如，第一时钟电路600和第二时钟电路700可以用于给控制器500提供时钟信息，便于控制器500进行控制，如用户可以根据实际的需求设置预设的时间段，比如设置预设的时间段为凌晨12点至6点之间的时间段，自动进入休眠模式，又如当距上次采集到语音数据的时间超过一定时间时，比如30S或者1分钟等，此时，判断***处于未工作状态，则进入休眠模式，从而不但采用BLE级联技术代替WIFI级联网络，而且BLE空闲时进入休眠模式，并且每个节点充电路由节点，可自动调度数据链路，可大大降低功耗问题。
进一步地，在本发明的一个实施例中，唤醒组件400包括：UWB发射组件401和UWB接收组件402。其中，UWB发射组件401用于发射UWB脉冲信号；UWB接收组件402用于接收UWB脉冲信号，以唤醒处于休眠模式的BLE级联组件300。
可以理解的是，唤醒的方式可以有很多种，本发明实施例可以但不限于采用UWB脉冲信号，对整个***进行唤醒，从而使得BLE级联组件300可快速进行蓝牙自组网。
另外，在本发明的一个实施例中，音频广播***10还包括：至少一个声音传感器800。其中，至少一个声音传感器800用于采集音频信号，以根据音频信号生成语音数据。
可以理解的是，声音传感器可以为但不仅限于硅麦传感器，当然，本领域技术人员也可根据实际情况选择其他的类型的声音传感器，在此不做具体限定。硅麦传感器可以设置于麦克风中，主要用于获取用户的语音数据，后续可以经过AD转换器转变为数字信号，便于处理。
具体而言，结合图2对音频广播***10的具体结构进行举例描述。
在本发明的一个实施例中，控制器500可以为MCU集成电路，主要用于：(1)接收用户的操作命令；(2)控制UWB发射模组401发送信号，唤醒整个BLE级联组件300；(3)接收声音传感器的语音信号，并且通过AEC算法把环境回声与噪音处理干净；(4)通过串口控制BLE模组200发送音频数据到BLE级联组件300上。
进一步地，在本发明的一个实施例中，音频广播***10还包括：人机交互界面900。其中，人机交互界面900可以具有显示区域、多个功能按键，其中，显示区域显示***的当前参数及当前工作模式，多个功能按键包括开关机功能按键。
可以理解的是，人机交互界面900可以为液晶触摸模组，便于接收用户的操作命令，即完成一系列的命令与状态展示，实现人机交互功能，提升用户的使用体验。
进一步地，在本发明的一个实施例中，音频广播***10还包括：复位电路1000。其中，复位电路1000用将***恢复至起始状态。
可以理解的是，复位电路可以用于控制器500的上电复位，从而使得***恢复至起始状态，也可以由领域技术人员根据实际情况进行设置，在此不做具体限制。
进一步地，在本发明的一个实施例中，音频广播***10还包括：充电模块1100。其中，充电模块1100用于为BLE级联组件300充电。
举例而言，充电模块1100可以为太阳能充电模组，当然，本领域技术人员可以根据实际情况选择其他模组作为充电模块，比如，风能充电模组，在此不做具体限定。以太阳能充电模组为例，用于BLE级联组件300里级联的每一个BLE模块充电，当BLE模块电量不足时，可以启动太阳能板对BLE模块进行充电，有效保证续航能力，简单便捷，提升用户体验。
进一步地，在本发明的一个实施例中，广播组件100可以包括：喇叭101、DA转换器102与功放电路103。其中，DA转换器102与功放电路103用于对语音信息进行数模转换和放大处理。
可以理解的是，DA转换器102用于把语音数据信号转变为模拟信号，从而通过功放电路103进行放大处理，使得用户的音频数据可以通过喇叭101进行广播，实现音频广播功能。
综上，本发明实施例可以基于BLE级联组件300组合成多条链路，BLE模组200的BLE模块可以通过I2S协议外接一个数据功放***，并且把语音信号转变成数字信号，再通过音频压缩算法把音频通过BLE级联组件300传输到相应的节点上，然后再通过DA转换器102把音频数字信号转变为音频信号，从而由喇叭101播报出来。当BLE级联组件300处于空闲状态时，BLE级联组件300会进入休眠模式，其可以使用UWB脉冲信号进行组件唤醒，在BLE级联组件300运行过程中，每一链路都会把自身的拥堵性、节点数、信号强度进行心跳数据上传，从而每一个链路节点形成路由数据转发的功能。
下面将结合图3对音频广播***10的工作流程进行进一步阐述，如图3所示，包括以下步骤：
步骤一：判断是否采集到语音数据，如果是，则执行步骤二，否则结束流程。
步骤二：使用UWB脉冲唤醒BLE级联组件300；
步骤三：对语音数据进行音频噪音处理与数据压缩；
步骤四：根据链路的情况选择BLE节点路径传输；
步骤五：音频解码并且转换为模拟信号，并结束流程。
本发明实施例的音频广播***10可以但不仅限于用于智慧小区的广播***、可移动广播***建设等应用场合，有效保证***的实用性和适用性，保证使用体验。
根据本发明实施例提出的音频广播***，通过BLE级联的方式替代现有的WIFI网络的方式传输音频数据，并且使用UWB脉冲信号实现唤醒功能，达到BLE重新快速组网状态，而一旦处于空闲状态时，进入休眠模式，从而可大大降低功耗问题，并且根据设备的拥堵性、节点数、信号强度通过心跳数据上传，自动调整级联***里的数据传输路径，进而有效降低音频广播***的功耗和电能消耗，避免能源浪费，有效降低使用成本，提升用户的使用体验。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的音频广播方法。
图4为本发明实施例所提供的一种音频广播方法的流程示意图。。
如图4所示，该音频广播方法，采用上述实施例的***，其中，方法包括以下步骤：
在步骤S401中，在传输语音数据时，生成唤醒指令。
在步骤S402中，根据唤醒指令将BLE级联组件从休眠模式唤醒后，控制BLE级联组件进行蓝牙组网，并控制广播组件广播经语音数据处理得到的语音信息。
需要说明的是，前述对音频广播***实施例的解释说明也适用于该实施例的音频广播方法，此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的音频广播方法，通过BLE级联的方式替代现有的WIFI网络的方式传输音频数据，并且使用UWB脉冲信号实现唤醒功能，达到BLE重新快速组网状态，而一旦处于空闲状态时，进入休眠模式，从而可大大降低功耗问题，并且根据设备的拥堵性、节点数、信号强度通过心跳数据上传，自动调整级联***里的数据传输路径，进而有效降低音频广播***的功耗和电能消耗，避免能源浪费，有效降低使用成本，提升用户的使用体验。
为了实现上述实施例，本发明还提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器。其中，存储器与至少一个处理器通信连接，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被设置为用于执行上述实施例的音频广播方法，如以用于：
在传输语音数据时，生成唤醒指令。
根据唤醒指令将BLE级联组件从休眠模式唤醒后，控制BLE级联组件进行蓝牙组网，并控制广播组件广播经语音数据处理得到的语音信息。
为了实现上述实施例，本发明还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其存储计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述实施例的音频广播方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或N个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种音频广播***，其特征在于，包括：
广播组件；
BLE模组和BLE级联组件，所述BLE模组具有多个蓝牙模块，与所述BLE模组组成多条链路，以传输语音数据；
唤醒组件；
控制器，用于在将所述BLE级联组件从休眠模式唤醒后，控制所述BLE级联组件进行蓝牙组网，并控制所述广播组件广播经所述语音数据处理得到的语音信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器包括：
处理单元，用于对所述语音数据进行处理，得到语音信息；
控制单元，用于根据每条链路的当前链路状态确定BLE节点传输路径，根据所述BLE节点路径控制所述BLE模组和BLE级联组件传输并控制所述广播组件广播所述语音信息。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：
第一时钟电路和第二时钟电路，用于根据预设的时间段或者未工作时，控制所述BLE级联组件进入所述休眠模式。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述唤醒组件包括：
UWB发射组件，用于发射UWB脉冲信号；
UWB接收组件，用于接收所述UWB脉冲信号，以唤醒处于所述休眠模式的BLE级联组件。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：
人机交互界面，所述人机交互界面具有显示区域、多个功能按键，其中，所述显示区域显示所述***的当前参数及当前工作模式，所述多个功能按键包括开关机功能按键。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：
至少一个声音传感器，用于采集音频信号，以根据所述音频信号生成所述语音数据。
7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：
复位电路，用将所述***恢复至起始状态。
8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：
充电模块，用于为所述BLE级联组件充电。
9.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述广播组件包括：
喇叭；
DA转换器与功放电路，用于对语音信息进行数模转换和放大处理。
10.一种音频广播方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的***，其中，方法包括以下步骤：
在传输语音数据时，生成唤醒指令；
根据所述唤醒指令将所述BLE级联组件从所述休眠模式唤醒后，控制所述BLE级联组件进行蓝牙组网，并控制所述广播组件广播经所述语音数据处理得到的语音信息。
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