[发明专利]一种基于FPGA实现PCM音频采集装置及系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA实现PCM音频采集装置及系统及方法。本发明主要完成采集宽带总线上的音频信号，采集信号经FPGA的逻辑处理后，将采集到的数据发送到音频采集服务器，音频采集服务器实现存储。本发明降低录音系统组成的复杂度、而且录音通道可复用，降低系统成本，系统容量大，具备32路采集能力，具有良好的经济和社会效益。本发明可广泛应用于各种PCM音频采集系统。

技术领域

本发明涉及数字化音频采集领域，尤其涉及一种PCM音频采集装置及系统及方法。

背景技术

PCM：Pulse Code Modulation，脉冲编码调制。对于声音波形的处理通常采用的是脉冲代码调制编码，即PCM编码。PCM通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。

目前，市面上提供的录音系统通常是在电话线路上增加录音设备，对音频采集后在录音服务器上存储及供回放调听，该方案存在以下缺陷：

1.录音系统设备多，系统复杂；

2.录音通道功能单一，造成通道资源浪费；

3.且只能对固定线路进行录音，应用局限，系统容量小。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种低成本、高效率、大容量的音频采集装置及系统及方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于FPGA实现PCM音频采集装置，包括音频数据采集模块、采集选择控制器、通道数据寄存器、第一双口RAM和第二双口RAM；所述音频数据采集模块用于在采集选择控制器的控制下，将来自宽带总线的数据压缩采样，送到对应通道的通道数据寄存器中；所述采集选择控制器用于控制音频数据采集模块采集宽带总线数据并将数据转送到通道数据寄存器；所述通道数据寄存器用于缓存多路通道数据，并将多路通道数据轮流写入到两个双口RAM中；所述第一双口RAM和第二双口RAM中交错被写入和读出通道数据，即当第一双口RAM被写入数据时，第二双口RAM被读出数据，当第二双口RAM被写入数据时，第一双口RAM被读出数据。

优选的，所述采集选择控制器包括时钟模块、32个采集控制寄存器、12位计数器和相等比较器，所述每个采集控制寄存器对应一路需要采集的通话信息的控制信息，所述控制信息包括采集使能信息、总线选择信息、起始时隙信息，所述音频数据采集模块包括总线选择器、锁存控制寄存器，所述时钟模块用于为12位计数器和锁存控制寄存器提供时钟信号，所述总线选择器根据总线选择信息选择采集对应宽带总线数据，所述起始时隙信息和12位计数器数值经过相等比较器比较后控制锁存寄存器从宽带总线中采样宽带总线的相应数据到通道数据寄存器中。

优选的，所述通道数据寄存器包括32个采集缓冲寄存器，每个采集缓冲寄存器用于存储用于缓存一路预先设定的周期的数据。

优选的，所述装置还包括开始控制模块、自锁计数器、地址计数器和多路选择器，所述开始控制模块用于根据时钟信号产生开始控制脉冲到自锁计数器，所述自锁计数器用于根据时钟信号在接收到开始控制脉冲后产生使能脉冲到地址计数器，所述地址计数器用于根据时钟信号产生地址信息分别提供给多路选择器、第一双口RAM和第二双口RAM，所述多路选择器的输入端连接到32个采集缓冲寄存器的输出端，所述多路选择器的输出端分别连接到第一双口RAM和第二双口RAM。