CN103218200A - 利用智能终端采集音频信号的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用智能终端采集音频信号的系统，该系统包括：具有至少一个输出通道的检测设备、具有至少一个输入通道的智能终端、和连接在它们之间的音频信号采集装置。其中所述音频信号采集装置包括：设备适配模块、和与设备适配模块相连接的终端适配模块，其中设备适配模块连接至检测设备，用于识别检测设备的类型，并且终端适配模块连接至智能终端，该终端适配模块的主要功能之一是使得智能终端将该终端适配模块识别为外接的音频信号输入装置，从而允许在该输入通道进行录音。通过使用本发明的利用智能终端采集音频信号的系统，可以实现检测设备与智能终端之间的对录。

Description

利用智能终端采集音频信号的系统和方法

技术领域

本发明涉及信号采集技术领域，更具体而言，涉及一种利用智能终端进行音频信号采集的系统和方法。

背景技术

音频信号通常包括类似音频格式的信号，也包括类似调制解调器发出的经过调制的信号。在音频信号采集的过程中，需要尽量保证信号不失真，同时使音频采集尽量简便易行。

这种音频信号采集也可以使用在医疗健康领域中。目前，有一些健康检测设备（或健康传感器）的输出是音频信号,比如胎心仪，心电仪，电子听诊器等。如果能将这些音频信号传送给远端，进行远程服务，比如从家庭传给医生，从社区医院传给三甲医院或者专科医院等，由更有经验的专业人员进行分析，将会对分析、诊断有很大的帮助，为双方都提供便利。

例如，美国凯迪斯听诊教学系统所使用的E-Scope电子听诊器，可以提供这种远程医疗服务，但是这需要配合使用特殊且繁琐的Telecoder数字编码/解码器。

此外，在以胎心仪作为健康检测设备的实例中，胎心仪一般有两个音频输出插孔，用户可以通过耳机进行监听，或者接音箱收听。现有智能终端的耳机和话筒的插口通常是集成的，也就是在一个插孔中，既包含了耳机也包括了话筒的线路。图1A显示了胎心仪耳机插头示意图，而图1B显示了集成耳机和话筒的插头的示意图。

如果将胎心仪的音频输出通过耳机或者音箱播放出来，再经由智能终端的话筒进行采集，由于经过了两次电-声，声-电的转换，失真大，且会把环境噪音采集进去，降低信号的质量，同时操作繁琐，用户使用不便。

另一种方式是，将胎心仪的音频输出（电信号）直接与智能终端的录音输入电路连接，即所谓的“对录”方式，可以有效降低信号失真以及用户操作的复杂性；市场上也有一些对录线产品。其中，图2A显示了现有技术中一种常见的对录线的电路原理图，图2B显示了现有技术中适用于部分智能终端的电路原理图。

目前，手机和平板电脑是非常普及的智能终端设备，一般都有录音功能和数据通信能力，如果能通过这些设备进行音频信号采集，再通过其将数据传送出去，对用户而言非常方便。但是对于某些非常普及的智能终端，比如IPHONE，IPAD，这种对录线也不能工作，即使按照IOS终端的线路定义改变了电路的顺序仍然不行，其表现是对录线插入后，音频输入无效，仍然在用终端本身的话筒进行录制，因此无法按照“对录”的方式进行信号采集。

发明内容

为解决上述问题，防止环境噪音干扰、避免信号质量的降低以及便于用户操作，本发明提出了一种利用智能终端采集音频信号的系统及方法。

根据本发明的一个方面，提出了一种利用智能终端采集音频信号的系统，该系统包括：检测设备，所述检测设备具有至少一个输出通道，用于输出音频信号；智能终端，所述智能终端具有至少一个输入通道，用于输入所述音频信号；和音频信号采集装置，所述音频信号采集装置连接在检测设备和智能终端之间，两端分别连接该输出通道和该输入通道，其中所述音频信号采集装置包括：设备适配模块，和与所述设备适配模块相连接的终端适配模块，其中所述设备适配模块连接至所述检测设备，用于识别所述检测设备的类型，并且所述终端适配模块连接至所述智能终端，所述智能终端将所述终端适配模块识别为外接的音频信号输入装置，从而允许在该输入通道进行录音。

根据本发明的另一方面，提出了一种利用智能终端采集音频信号的系统采集信号的方法，所述方法包括：从检测设备的至少一个输出通道输出音频信号；通过音频信号采集装置采集来自所述检测设备的音频信号；和将所述采集的音频信号输入到所述智能终端至少一个输入通道，所述终端适配模块使所述智能终端将该终端适配模块识别为外接的音频信号输入装置，从而允许在该输入通道进行录音。

其中通过设置模块设定和/或改变所述音频信号采集装置的配置。

其中将来自所述检测设备的音频信号发送至附加功能模块。

通过使用本发明的利用智能终端采集音频信号的系统，可以实现检测设备与智能终端之间的对录，并且使用该系统可以防止出现音频信号失真和信号质量降低等问题，而且系统结构简单，便于用户操作。

附图说明

图1A显示了现有技术的胎心仪耳机插头示意图；

图1B显示了现有技术的集成耳机和话筒的插头的示意图；

图2A显示了现有技术中一种常见的对录线的电路原理图；

图2B显示了现有技术中适用于部分智能终端的电路原理图；

图3是根据本发明实施例的包括音频信号采集装置的系统的方块图；

图4是根据本发明的实施例的系统中的智能终端为IPHONE的电路示意图；

图5是根据本发明的实施例的系统中的智能终端为IPHONE的另一种的电路示意图；

图6A和6B是根据本发明的实施例的系统包括设置模块的电路示意图；和

图7是根据本发明的实施例的系统包括功能模块的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的利用智能终端采集音频信号的系统和方法进行详细描述。

图3示出了根据本发明的系统的一个实施例的方块图。以下参照图3说明本发明的一个实施例。在该实施例中，利用智能终端采集音频信号的系统可以包括三个部分：检测设备、智能终端和连接在检测设备和智能终端之间的音频信号采集装置。

其中检测设备可以是胎心仪、心电仪、电子听诊器或者其它任何可以输出音频信号的设备中的一种，该检测设备具有至少一个输出通道，用于输出音频信号。智能终端可以是包括例如IPHONE或IPAD的IOS类型的终端，也可以是包括例如Android等类型的终端，并且该智能终端具有用于输入音频信号的至少一个输入通道。

音频信号采集装置可以以导线的形式连接在检测设备和智能终端之间，但是，该音频信号采集装置也可以以其它形式连接在检测设备和智能终端之间，只要该装置能够采集从检测设备输出的音频信号、使智能终端将其识别为音频信号输入装置、并将该音频信号输入到智能终端即可，该导线可以是镀银多股导线或者是屏蔽线。

该音频信号采集装置包括连接至检测设备的设备适配模块、和与该设备适配模块直接或间接相连接的终端适配模块。

其中设备适配模块用于检测检测设备的类型，并根据检测出的类型进行相应的处理，这将在下面进行更具体的描述。

终端适配模块还通过至少一个输入通道连接至智能终端，使得智能终端将音频信号采集装置识别为外接的音频信号输入装置（例如麦克风等），从而允许来自检测设备的音频信号通过该输入通道输入至智能终端，以便在该输入通道进行录音，而不是从智能终端自带的麦克风进行录音。此外，为获得更好质量的音频信号或方便用户使用，终端适配模块还可以包括滤波、播放等其它功能。

此外，如图3所示，音频信号采集装置还可以包括设置模块和/或附加功能模块。

设置模块连接在设备适配模块和终端适配模块之间，用于设定/改变音频信号采集装置的配置（例如，可以调整音频信号采集装置中的器件的电容值、电阻值等）。

附加功能模块可以包括控制模块、播放或监听模块、图形图像展示模块和/或声道选择模块等等，从而可以播放音频、显示信号强弱、展示波形信号等等。

以下，将参照图4说明根据本发明的实施例的系统的智能终端为IPHONE的情况。在该实例中，检测设备可以为胎心仪，智能终端为IPHONE，而音频信号采集装置以导线的形式连接在胎心仪和IPHONE之间。其中音频信号采集装置中具有设备适配模块的一端可以通过插头插入到胎心仪的输出通道中，以使设备适配模块与胎心仪相连接，而该音频信号采集装置中具有终端适配模块的一端可以通过插头插入到IPHONE的输入通道中，以使终端适配模块与IPHONE相连接。这样，在胎心仪提供了双声道的输出的情况下，可以选择胎心仪的一个声道作为音频信号的输出通道，也可以使用另外一个声道作为音频信号的输出通道，或者将两个声道叠加在一起作为音频信号的输出通道；而目前的IPHONE仅提供了单通道的录音输入，因此，可以使用该单通道作为输入音频信号的输入通道。但是，如果录音侧（智能终端侧）可以提供多通道的输入，则也可以选择多通道的录音输入。

在本实施例中，音频信号采集装置可以具有导线形式，导线的长度和材质可以根据需要进行确定或调整，例如可以采用镀银多股导线，或者使用屏蔽线等。但是，本发明不局限于此，音频信号采集装置也可以具有其它形式、例如盒形、球形等其它任意形状。

在该音频信号采集装置中，设备适配模块可以是电容C，而终端适配模块可以是电阻R。电容C的值可以根据检测设备的类型进行调整，而电阻R的值也可以根据智能终端的类型以及客户需求进行调整。图5中示出的值仅仅为上述元器件的值的参考值，在实际情况中，可以对这些值进行调整和优化，使得整个系统能够在正常工作的基础上，兼顾成本与外形等因素。

并且，在图4所示的音频信号采集装置中不具有设置模块和附加功能模块。

以下，参照图5说明智能终端为IPHONE的系统的另一实例。在该实例中，其结构基本与图4所示的实例基本相同，不同之处在于音频信号采集装置中的设备适配模块是两个串联的电解电容所构成的稳定性好的无极性电容，并且该装置既可以适用于包括IPHONE和IPAD的IOS终端设备，也可以适用于很多Android设备（包括手机和平板电脑）。

图6A和6B显示了包括设置模块的音频信号采集装置的实例。在图6A和6B中，设置模块可以包括双刀双掷开关，因此，可以根据智能终端的不同类型切换不同的电路，从而为应用的智能终端配置适合的音频信号采集装置。但是，本发明不局限于此，设置模块也可以是其它任何可以改变/设定音频信号采集装置的配置的部件。

图7显示了包括附加功能模块的音频信号采集装置的实例。如图7所示的音频信号采集装置的结构与图4所示的音频信号采集装置的结构基本相同，它们的区别在于在设备适配模块和终端适配模块之间增加了附加功能模块。该附加功能模块可以是音频放大电路和扬声器或耳机，这些功能模块可以在录制的时候提供播放或者监听的功能；附加功能模块还可以具有打开、关闭的控制、音量和音调的控制等；在图7所示的实例中，选取了与录音相同的声道进行放大和播放，当然，还可以选择另一个声道、两个声道、两个声道叠加进行放大和播放。该附加功能模块还可以是图形图像展示模块，比如通过指示灯、刻度盘展示信号强弱，通过波形展示信号的特性等。

最后应说明的是，以上这些实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。

Claims (11)

1.一种利用智能终端采集音频信号的系统，所述系统包括：

检测设备，所述检测设备具有至少一个输出通道，用于输出音频信号；

智能终端，所述智能终端具有至少一个输入通道，用于输入所述音频信号；和

音频信号采集装置，所述音频信号采集装置连接在检测设备和智能终端之间，两端分别连接该输出通道和该输入通道，其中所述音频信号采集装置包括：

设备适配模块，和

与所述设备适配模块相连接的终端适配模块，

其中所述设备适配模块连接至所述检测设备，用于识别所述检测设备的类型，并且所述终端适配模块连接至所述智能终端，

其中所述终端适配模块使所述智能终端将所述终端适配模块识别为外接的音频信号输入装置，从而允许在该输入通道进行录音。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述终端适配模块包括滤波模块，所述滤波模块用于对输入的所述音频信号进行过滤；或者所述终端适配模块包括播放模块，所述播放模块用于播放输入的所述音频信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测设备包括胎心仪、心电仪和电子听诊器中的一种。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述终端适配模块是电阻；或者所述设备适配模块为电容。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述设备适配模块为由两个串联的电解电容构成的无极性电容。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述音频信号采集系统具有导线形式，优选地，所述导线是镀银多股导线或屏蔽线。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能终端包括IOS终端类型设备或Android类型设备。

8.根据权利要求1所述的系统，还包括：设置模块，所述设置模块布置在所述设备适配模块和所述终端适配模块之间，用于设定和/或改变所述音频信号采集装置的配置；优选地，所述设置模块根据智能终端的类型进行音频信号采集；更优选地，所述设置模块是切换开关。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括控制模块、播放或监听模块、图形图像展示模块和声道选择模块中的至少一种。

10.一种通过权利要求1至9中任一项所述的利用智能终端采集音频信号的系统采集信号的方法，所述方法包括：

从检测设备的至少一个输出通道输出音频信号；

通过音频信号采集装置采集来自所述检测设备的音频信号；和

将所述采集的音频信号输入到所述智能终端至少一个输入通道，

其特征在于，所述终端适配模块使所述智能终端将该终端适配模块识别为外接的音频信号输入装置，从而允许在该输入通道进行录音。

11.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括步骤：通过设置模块设定和/或改变所述音频信号采集装置的配置；进一步，

所述方法还包括步骤：将来自所述检测设备的音频信号发送至附加功能模块。

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