一种基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法与流程

本发明涉及音频同步采样，具体涉及一种基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法。

背景技术：

1、随着信息技术的飞速发展和智能设备的不断普及，音频数据的获取和处理变得越来越重要。传统的音频录制设备通常只能单独记录一个声源，而多声源的录音需要多个设备分别进行录制，导致音频数据之间的时间同步性难以保证。随着会议记录、远程会议、语音识别和音频合成等应用场景的不断增多，同时捕捉多个声源并对这些音频数据进行实时同步变得越来越重要。

2、对于一些空间较大的会议室，需要利用多嵌入式音频录音模块来更好地采集参会者的声音。由于多嵌入式音频录音模块的分布位置不同，导致不同的音频录音模块采集到的音频数据之间存在一定程度的延时，如何对多嵌入式音频录音模块采集的音频数据进行有效同步和播放成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，能够有效克服现有技术所存在的不能对多嵌入式音频录音模块采集的音频数据进行有效同步和播放的缺陷。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，包括以下步骤：

6、s1、建立与多嵌入式音频录音模块的无线连接关系，基于高频率压控晶振生成同步指令，并在接收到同步指令后对高频率压控晶振的输出波形进行校正；

7、s2、基于校正后的同步指令生成数据采集指令，并发送至多嵌入式音频录音模块，获取音频数据；

8、s3、对音频数据进行帧对齐处理后，获取具有相同时序特征的音频数据；

9、s4、获取具有相同时序特征的音频数据的特征信息；

10、s5、根据特征信息对具有相同时序特征的音频数据进行调整，使得多个音频数据归一化至包含最多大音量特征的音频信号，并得到最终的音频信号。

11、优选地，s1中基于高频率压控晶振生成同步指令，包括：

12、启动高频率压控晶振，高频率压控晶振输出高频率时序；

13、基于高频率时序获取同步采样时序，生成同步指令；

14、其中，高频率压控晶设置于从控装置内。

15、优选地，s1中在接收到同步指令后对高频率压控晶振的输出波形进行校正，包括：

16、从控装置接收到同步指令后，中断同步指令执行过程，控制高频率压控晶振复位重新输出正弦波后，继续执行校正后的同步指令。

17、优选地，s2中基于校正后的同步指令生成数据采集指令，并发送至多嵌入式音频录音模块，获取音频数据，包括：

18、从控装置基于校正后的同步指令生成数据采集指令，并发送至多嵌入式音频录音模块，从控装置将获取的音频数据通过无线传输方式发送至主控装置的内存缓冲区。

19、优选地，s3中对音频数据进行帧对齐处理后，获取具有相同时序特征的音频数据，包括：

20、主控装置利用校正后的同步指令采集音频数据，在内存缓冲区满后进行帧id编号并插入数据包头；

21、接收n个从控装置的n个帧数据，获取n个帧数据的id编号，并丢弃所有小于最大id编号的帧数据，重新读取对应从控装置的下一个帧数据，直至该帧数据的id编号等于最大id编号；

22、当所有从控装置的帧数据的id编号相同，则判断所有帧数据为同一时间段采集的音频数据，即具有相同时序特征的音频数据。

23、优选地，s4中获取具有相同时序特征的音频数据的特征信息，包括：

24、获取具有相同时序特征的音频数据的包括特征点、特征点之间的横向距离和特征点之间的变化趋势在内的特征信息；

25、其中，特征点包括波峰和波谷。

26、优选地，s5中根据特征信息对具有相同时序特征的音频数据进行调整，使得多个音频数据归一化至包含最多大音量特征的音频信号，包括：

27、根据特征信息对具有相同时序特征的音频数据进行对齐，使得多个音频数据的波峰、波谷在同一时间点；

28、根据特征信息中包含最多大音量特征的音频信号对其他音频数据进行增益调节，使得多个音频数据归一化至包含最多大音量特征的音频信号。

29、优选地，所述使得多个音频数据归一化至包含最多大音量特征的音频信号之后，包括：

30、对归一化至包含最多大音量特征的多个音频信号进行滤波，并对滤波后的多个音频信号进行融合，得到归一化音频信号。

31、优选地，s5中得到最终的音频信号，包括：

32、根据归一化音频信号中的非重叠区域确定开始区域信号；

33、若上一采样周期内得到的音频信号的结束信号与当前采样周期内得到的归一化音频信号中的重叠区域的开始信号的幅值连续，则舍弃开始区域信号；

34、若上一采样周期内得到的音频信号的结束信号与当前采样周期内得到的归一化音频信号中的重叠区域的开始信号的幅值不连续，则根据开始区域信号对当前采样周期内得到的归一化音频信号中的重叠区域的开始信号进行修正，以使得修正后的当前采样周期内得到的归一化音频信号中的重叠区域的开始信号与上一采样周期内得到的音频信号的结束信号连续；

35、其中，重叠区域为音频信号的变化趋势一致的区域，非重叠区域为音频信号的变化趋势产生分歧的区域。

36、优选地，所述根据开始区域信号对当前采样周期内得到的归一化音频信号中的重叠区域的开始信号进行修正，包括：

37、若开始区域信号的幅值比当前采样周期内得到的归一化音频信号中的重叠区域的开始信号的幅值，更接近上一采样周期内得到的音频信号的结束信号，则将开始区域信号补充至当前采样周期内得到的归一化音频信号中的重叠区域中；

38、若开始区域信号的幅值比当前采样周期内得到的归一化音频信号中的重叠区域的开始信号的幅值，更远离上一采样周期内得到的音频信号的结束信号，则删除当前采样周期内得到的归一化音频信号中的重叠区域的部分开始信号。

39、(三)有益效果

40、与现有技术相比，本发明所提供的一种基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，具有以下有益效果：

41、1)建立与多嵌入式音频录音模块的无线连接关系，基于高频率压控晶振生成同步指令，并在接收到同步指令后对高频率压控晶振的输出波形进行校正，基于校正后的同步指令生成数据采集指令，并发送至多嵌入式音频录音模块，获取音频数据，通过对音频数据进行帧对齐处理，能够获取具有相同时序特征的音频数据；

42、2)获取具有相同时序特征的音频数据的特征信息，根据特征信息对具有相同时序特征的音频数据进行调整，使得多个音频数据归一化至包含最多大音量特征的音频信号，并得到最终的音频信号，能够确保多嵌入式音频录音模块同步输出，音频采样和播放效果更好。

技术特征：

1.一种基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，其特征在于：s1中基于高频率压控晶振生成同步指令，包括：

3.根据权利要求2所述的基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，其特征在于：s1中在接收到同步指令后对高频率压控晶振的输出波形进行校正，包括：

4.根据权利要求3所述的基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，其特征在于：s2中基于校正后的同步指令生成数据采集指令，并发送至多嵌入式音频录音模块，获取音频数据，包括：

5.根据权利要求4所述的基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，其特征在于：s3中对音频数据进行帧对齐处理后，获取具有相同时序特征的音频数据，包括：

6.根据权利要求1所述的基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，其特征在于：s4中获取具有相同时序特征的音频数据的特征信息，包括：

7.根据权利要求6所述的基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，其特征在于：s5中根据特征信息对具有相同时序特征的音频数据进行调整，使得多个音频数据归一化至包含最多大音量特征的音频信号，包括：

8.根据权利要求7所述的基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，其特征在于：所述使得多个音频数据归一化至包含最多大音量特征的音频信号之后，包括：

9.根据权利要求8所述的基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，其特征在于：s5中得到最终的音频信号，包括：

10.根据权利要求9所述的基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，其特征在于：所述根据开始区域信号对当前采样周期内得到的归一化音频信号中的重叠区域的开始信号进行修正，包括：

技术总结本发明涉及音频同步采样，具体涉及一种基于多嵌入式音频录音模块的音频同步采样方法，建立与多嵌入式音频录音模块的无线连接关系，基于高频率压控晶振生成同步指令，并在接收到同步指令后对高频率压控晶振的输出波形进行校正；基于校正后的同步指令生成数据采集指令，并发送至多嵌入式音频录音模块，获取音频数据；对音频数据进行帧对齐处理后，获取具有相同时序特征的音频数据；获取具有相同时序特征的音频数据的特征信息；根据特征信息对具有相同时序特征的音频数据进行调整，使得多个音频数据归一化至包含最多大音量特征的音频信号；本发明提供的技术方案能够有效克服不能对多嵌入式音频录音模块采集的音频数据进行有效同步和播放的缺陷。技术研发人员：宋军受保护的技术使用者：合肥三恩信息科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/16