(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210948786.4 (22)申请日 2022.08.09 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115022776 A (43)申请公布日 2022.09.06 (73)专利权人 中国电子科技 集团公司第十 研究 所 地址 610000 四川省成 都市金牛区茶店子 东街48号 (72)发明人 刘红奎　杨硕琳　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 陈法君 (51)Int.Cl. H04R 3/00(2006.01)G10L 21/0208(2013.01) H04L 9/08(2006.01) G08B 3/10(2006.01) (56)对比文件 US 9398620 B1,2016.07.19 CN 1071242 20 A,2017.09.01 审查员 熊艳 (54)发明名称 一种机载综合音频处 理单元 (57)摘要 本发明涉及航空机载平台下话音通信技术 领域， 具体公开了一种机载综合音频处理单元。 所述机载综合音频处理单元包括： 模拟音频接口 模块、 数字音频处理模块和加密/解密模块； 其 中， 所述模拟音频接口模块基于 FPGA接口处理电 路实现， 被配置为完成模拟话音采集、 离散信号 采集和接口匹配； 所述数字音频处理模块基于 CPU处理器实现， 被配置为完成数字化音频信号 的话音降噪、 话音增强， 包括基于需求对各路音 频信号进行的加权、 混音处理， 对音频进行自动 增益控制， 基于需求产生音调告警音和话音告警 音， 以及完成话音数据解包和组包处理； 所述加 密/解密模块被配置为完成话音的加密和/或解 密； 满足了现代飞机对机载设备综合化、 小型化、 抗干扰能力强的要求。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115022776 B 2022.11.22 CN 115022776 B 1.一种机载综合音频处理单元， 其特征在于， 所述机载综合音频处理单元包括： 模拟音 频接口模块、 数字音频处 理模块和 加密/解密模块； 其中， 所述模拟音频接口模块基于FPGA接口处理电路实现， 被配置为完成模拟话音采 集、 离散信号采集和接口匹配； 所述数字音频处理模块基于CPU处理器实现， 被配置为完成数字化音频信号的话音降 噪、 话音增强， 包括基于需求对各路音频信号进行的加权、 混音处理， 对音频进行自动增益 控制， 基于需求产生音调告警音和话音 告警音， 以及完成话音数据解包和组包处 理； 所述加密/解密模块被 配置为完成话音的加密和/或解密； 所述机载综合音频处理单元话音输出时， 数字音频处理模块将收到的数字话音按协议 解包， 将经过数字话音处理后的话音 数据和控制参数通过总线写入FPGA接口处理电路的输 出话音缓存中并同步给 FPGA接口处 理电路发送中断信号， FPGA接口处理电路收到数字音频处理模块发送中断信号后， 读取其输出话音缓存中的 数字话音数据和控制参数， 并根据控制参数把数字话音数据写入对应的D/A通道， D/A通道 生成的模拟音频通经电平转换及话音放大处 理后发送到对应的音频输出通道； 所述模拟音频接口模块包括： 输入音频放大电路、 差分转单端电路、 A/D转换电路、 FP GA 接口处理电路、 D/A转换电路、 单端转差分电路、 输出音频放大电路和离 散接口电路； 输入模拟音频接口模块的模拟音频信号首先进行音频放大电路的放大， 放大后的模拟 音频信号经过差 分/单端电路进 行电平转换后送到A/D芯片进 行数字化处理， 生成的并行数 字化信号送到FPGA接口处 理电路等待处 理， 当FPGA接 口处理电路检测到对应的PTT信号有效后， FPGA接口处理电路对并行数字化 信号进行并/串转换处 理， FPGA接口处理电路收到数字话音需要输出时， 对数字话音进行串/并转换处理， 处理后 的并行信号送到对应的D /A芯片进 行模拟化处理， 模拟音频经过单端/差 分电路转换成差 分 信号， 差分信号经 过放大电路放大后输出。 2.如权利要求1所述的机载综合音频处理单元， 其特征在于， 所述数字音频处理模块 CPU处理器与FPGA接口处 理电路之间基于L ocalBus总线， 采用中断的方式进行 数据通信， 所述数字音频处理模块收到中断信号后， 通过查询话音接收通道相连的中断处理寄存 器的值来获得话音接收通道号， 并调用相应中断处 理函数实现数据接收； FPGA接口处理电路收到中断信号后， 通过查询话音发送通道相连的中断处理寄存器的 值获得话音发送通道号， 并将数字话音发送到对应D/A芯片进行话音处 理。 3.如权利要求1至2任一项所述的机载综合音频处理单元， 其特征在于， 所述加密/解密 模块将收到的需要解密的密话数据按照其保密通信协议进 行解码， 解码后的话音 数据回传 到数字音频处 理模块进行 数字话音处 理， 加密/解密模块将收到的需要加密的话音数据按照其保密通信协议进行编码， 编码后 的密话数据回传到数字音频处 理模块进行组包。 4.如权利要求1所述的机载综合音频处理单元， 其特征在于， 所述话音降噪为根据降噪 算法对输入的话音数据进 行噪声滤除处理； 所述话音增强为根据话音增强算法对输入的话 音数据进行话音增强处 理； 话音加权和混音为根据需求对各个通道输入的话音数据进行加权/混音处理， 处理后权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115022776 B 2的话音输出到指定音频输出通道； 话音自动增益控制为对输入的话音数据进行不同倍数的放大处 理。 5.如权利要求1所述的机载综合音频处理单元， 其特征在于， 所述音调告警音包括单音 告警音、 摩尔斯告警音； 所述 话音告警音包括飞机动作指令提 示音、 飞机设备状态提 示音。 6.如权利要求1所述的机载综合音频处理单元， 其特征在于， 所述模拟音频接口模块具 有2路飞行员话筒信号输入、 2路飞行员耳机信号输出、 1路地勤 人员话筒信号输入、 1路地勤 人员耳机信号输出、 4路其他模拟话音信号输入、 4路其他模拟话音信号输出和、 2路飞行员 PTT信号输入、 1路地勤人员PT T信号输入和4路其 他音频PT T信号输入。 7.如权利要求1所述的机载综合音频处理单元， 其特征在于， 所述数字音频处理模块还 能够将数字话音 按协议组包后通过高速总线接口发送到其 他设备。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115022776 B 3