一种面向安全的具有声音变调功能的室内机及其智能楼宇对讲系统

摘要

本发明提供一种面向安全的具有声音变调功能的室内机及其智能楼宇对讲系统，包括麦克风、接听状态输入模块、声音变调模块、主控制器以及声音输出模块；所述的声音变调模块用于改变麦克风输入的声音信号的音调，输出变调声音信号；所述的主控制器用于检测接听状态输入模块，当接听状态输入模块采集到非变调接听状态时，主控制器采集麦克风输入的声音信号并输出到声音输出模块，当接听状态输入模块采集到变调接听状态时，主控制器采集声音变调模块输入的变调声音信号并输出到声音输出模块。本发明在儿童接听访客时可改变儿声音调，使访客无法直接根据声音判断出是否是儿童，增加了安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及楼宇对讲系统领域，尤其涉及一种面向安全的具有声音变调 功能的室内机及其智能楼宇对讲系统。

背景技术

现在的楼宇对讲系统，访客在楼下通过梯口机呼叫业主时，被访问的业 主（房间里的人，无论老人、小孩）通过按室内机或触摸屏上的通话键和访 客进行对讲通话，业主的声音通过室内机真实的传输到梯口机访客的耳朵。 现在留守儿童比较多，如果家里的大人或老人下楼买东西把小孩子扔在家 里。这时假如有坏人或者歹徒之类呼叫该住户，小孩子防范意识差，接听了 对讲系统和坏人通话，坏人从声音判断出是小孩子在家，就会想办法上来做 坏事，会严重威胁到小孩子人身及家庭财产安全。如果将儿童的通话声音经 过变调处理，变成和大人声调类似，访客假如是坏人则判断不准就不敢随便 入室抢劫犯罪。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种面向安全的具有声音变调功能 的室内机及其智能楼宇对讲系统，用于在用户接听访客时改变声调，使访客 无法直接根据声音判断出用户的身份，特别在用户是儿童时，改变儿童的声 音有利于安全性。

本发明是这样实现的：

一种面向安全的具有声音变调功能的室内机，包括麦克风、接听状态输 入模块、声音变调模块、主控制器以及声音输出模块；

所述的麦克风与主控制器、声音变调模块连接，所述的声音变调模块、 接听状态输入模块分别与主控制器连接，主控制器连接至声音输出模块；

所述的麦克风用于将输入的声音转换为声音信号；

所述的接听状态输入模块用于采集变调接听状态或非变调接听状态；

所述的声音变调模块用于改变麦克风输入的声音信号的音调，输出变调 声音信号；

所述的主控制器用于检测接听状态输入模块，当接听状态输入模块采集 到非变调接听状态时，主控制器采集麦克风输入的声音信号并输出到声音输 出模块，当接听状态输入模块采集到变调接听状态时，主控制器采集声音变 调模块输入的变调声音信号并输出到声音输出模块；

所述的声音输出模块用于将主控制器输入的声音信号或变调声音信号 输出给外部设备。

进一步地，所述声音变调模块改变麦克风输入的声音信号的音调的具体 为：声音变调模块先对中频衰减或加深负反馈，再衰减声音信号中的高频部 分并放大声音信号中的低频部分。

进一步地，所述的高频部分为声音信号中频率大于5KHz的部分，所述 中频部分为声音信号中频率为150HZ到5KHz的部分，所述的低频部分为 声音信号中频率小于150HZ的部分。

进一步地，所述的声音变调模块包括放大电路和音频控制电路；

所述的放大电路与音频控制电路、麦克风连接，所述的音频控制电路与 主控制器连接；

所述的放大电路用于放大麦克风输入的声音信号，所述的音频控制电路 用于改变放大电路输入的声音信号的声调，输出变调声音信号。

进一步地，所述的音频控制电路包括反馈式音频控制电路和/或衰减式 音频控制电路。

进一步地，所述的接听状态输入模块包括第一物理按键和第二物理按 键，所述的接听状态输入模块在第一物理按键接通时，采集到变调接听状态， 在第二物理按键接通时，采集到非变调接听状态。

进一步地，所述的接听状态输入模块包括触摸屏，所述触摸屏包含第一 触摸区域和第二触摸区域，所述的接听状态输入模块在第一触摸区域被触摸 时，采集到变调接听状态，在第二触摸区域被触摸时，采集到非变调接听状 态。

进一步地，所述的主控制器包括声音模数转换模块，所述的声音模数转 换模块用于将主控制器采集到声音信号或变调声音信号进行模数转换后再 输出到声音输出模块。

进一步地，所述的主控制器包括声音数字编解码模块，所述的声音数字 编解码模块用于将声音模数转换进行模数转换后的声音信号或变调声音信 号进行数字编码后再输出到声音输出模块。

以及本发明提供了一种面向安全的具有声音变调功能的智能楼宇对讲 系统，包括室内机和梯口机，所述的室内机为上述的一种面向安全的具有声 音变调功能的室内机。

本发明还提供一种面向安全的实现声音变调的方法，包括如下步骤：检 测声音变调功能是否被选择，如果没有被选择，直接将麦克风的声音信号传 输到外部设备，如果被选择，则先将麦克风的声音信号的中频部分衰减或加 深负反馈，再将高频部分衰减并将麦克风的声音信号的低频部分放大后再传 输到外部设备。

进一步地，所述的高频部分为声音信号中频率大于5KHZ的部分，所述 中频部分为声音信号中频率为150HZ到5KHz的部分，所述的低频部分为 声音信号中频率小于150HZ的部分。

进一步地，所述的将声音信号传输到外部设备具体步骤为：先将声音信 号进行模数转换或数字编码后再传输到外部设备。

本发明具有如下优点：本发明通过判定，对儿童声音进行变调处理，模 仿成类似大人的声音，对儿童安全及家庭财产起到隐形的保护作用。对女人 单独在家的情况同样可以使用，真正周到的为家居生活的安全考虑。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明优选实施例的系统结构图。

图2为本发明优选实施例的产品结构示意图。

图3为本发明优选实施例的反馈式音频控制电路图。

图4为本发明优选实施例的衰减式音频控制电路图。

图5为本发明优选实施例的方法执行流程图。

具体实施方式

请参阅图1到图5，以下将对本发明的实施例进行详细说明。

如图1和图2所示，一种面向安全的具有声音变调功能的室内机7。室 内机7包括麦克风1、接听状态输入模块4、声音变调模块2、主控制器3 以及声音输出模块5。麦克风1与主控制器3连接，麦克风1与声音变调模 块2连接，声音变调模块2与主控制器3连接，接听状态输入模块4与主控 制器3连接，主控制器3与声音输出模块5连接。

其中的声音变调模块2可以由常用的声音变调电路组成，声音变调原理 是需要对声音信号中的高低频部分进行相应的放大或衰减即可。标准的音调 控制电路，要有足够的高、低频调节范围，但又同时要求高、低频从最强到 最弱的整个调节过程中，中频信号不发生明显的幅度变化，以保证音量大致 不变。本发明放大低频，衰减高频，都是相对于中频而言的。先把中频作一 个固定衰减（或加深负反馈）然后让高频衰减多一些，低频衰减少一些，从 而提升低频。如此处理后声音会变得比较偏向成年人，有利于保护儿童。本 实施例中声音变调模块2由放大电路20和音频控制电路21组成。放大电路 20与麦克风1连接，放大电路20与音频控制电路21连接，音频控制电路 21与主控制器3连接。放大电路20用于放大麦克风1的声音信号，用于弥 补音频控制电路21在改变音调时的增益损失。本实施例中音频控制电路21 由反馈式音频控制电路（如图3所示）和衰减式音频控制电路（如图4所示） 组成。反馈式音频控制电路或衰减式音频控制电路都是常用的改变声调的电 路，可以将反馈式音频控制电路和衰减式音频控制电路组合起来进行声音信 号的处理，即可以先使用反馈式音频控制电路对声音信号进行处理后再使用 衰减式音频控制电路对声音信号进行处理。

接听状态输入模块4包括按键输入40和触摸屏输入41。用按键输入40 实现接听状态的采集可以方便给各个年龄段的用户使用，特别可以在按键上 做出不同的明显的标示，容易用户的区分，同时成本也低。触摸屏输入41 在触摸屏71上实现，触摸屏71与主控制器3连接。按键输入40包括第一 物理按键400（即变调键或儿童键）和第二物理按键401（即非变调键或大 人键），第一物理按键400和第二物理按键401与主控制器3连接。触摸屏 输入41包括在触摸屏71上的第一触摸区域410（即变调触摸区域）和第二 触摸区域411（即非变调触摸区域）。

其中，主控制器3的形式有多种，用几个继电器或是光耦就能实现在不 同接听状态下对声音的输入进行切换并做输出。为了实现多功能，主控制器 3也可以为单片机（如ARM芯片等）或逻辑控制芯片（如FPGA芯片等）， 可以在实现本发明的同时实现其他的如驱动显示屏等功能。主控制器3包括 声音模数转换模块31和声音数字编解码模块32，声音模数转换模块31与 声音数字编解码模块32连接。声音模数转换模块31将声音数字化后可以对 声音进行储存，也便于远距离的声音传输。声音数字编解码模块32对声音 进行编码后使得声音信号具有一定的格式，便于共享与储存。

本发明还提供了一种面向安全的具有声音变调功能的智能楼宇对讲系 统，包括室内机和梯口机6，室内机即为上述提到的面向安全的具有声音变 调功能的室内机7，梯口机6是常用的与室内机7交互的外部设备，室内机 7的声音输出模块5与梯口机6连接。

本发明的室内机工作时，如图5所示，开始在步骤S101时，访客梯口 呼叫。主控制器3在步骤S102检测儿童键（第一物理按键或第一触摸区域） 是否被按下。如果是大人接听，则应该按下大人键（第二物理按键或第二触 摸区域），则S102的结果为否，则主控制器3直接采集麦克风1的声音， 进入步骤S105进行声音处理。如果是儿童接听，则应该按下儿童键（第一 物理按键或第一触摸区域），则S102的结果为是，麦克风1的声音信号会 在S103由放大电路20进行声音放大，然后声音信号会在S104由声音控制 电路21对150HZ到5KHZ的中频部分衰减或加深负反馈，再将声音信号中 频率大于5KHZ的高频部分进行衰减、对声音信号中频率小于150HZ的部 分进行放大的变调处理。而后主控制器3采集变调后的声音信号进入步骤 S105进行声音处理。

主控制器3在步骤S105的对声音信号的处理先由声音模数转换模块31 进行声音信号的模数转化，再由声音数字编解码模块32进行声音数字编解 码。声音信号处理完后主控制器3在步骤S106传到声音输出模块5，声音 输出模块5将声音信号经过网线（或其他介质）传输到梯口机6，梯口机6 将接收到的室内机的声音信号再经过Audio DAC（声音数模转换）、D类 放大（声音放大）等从梯口机的喇叭输出给访客。

则当用户使用本优选实施例的室内机进行访客应答时，如果是大人，则 按正常的接听键（即按第二接听键或者触摸第二触摸区域）接听，如果是小 孩，则按儿童键（即按第一接听键或者触摸第一触摸区域）接听。则访客会 在儿童接听时听到大人的声音。这样访客无法从声音上判断是否是儿童接 听，大大增加了儿童接听时的安全性。

本发明还提供一种面向安全的实现声音变调的方法，包括如下步骤：检 测声音变调功能是否被选择，如果没有被选择，直接将麦克风的声音信号传 输到外部设备，如果被选择，则先将麦克风的声音信号的中频部分衰减或加 深负反馈，再将高频部分衰减并将麦克风的声音信号的低频部分放大后再传 输到外部设备。其中高频部分为声音信号中频率大于5KHZ的部分，所述中 频部分为声音信号中频率为150HZ到5KHz的部分，所述的低频部分为声 音信号中频率小于150HZ的部分。优选地所述的将声音信号传输到外部设 备具体步骤为：先将声音信号进行模数转换或数字编码后再传输到外部设 备。本方法可以在上述提及的室内机7上实现，也可以在嵌入式室内机上通 过软件的方式实现。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人 员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发 明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的 修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。