音频采集系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种音频采集系统，其包括SOC芯片以及包括依次串联连接的N个ADC芯片的ADC串联队列；各ADC芯片包括L个ADC通道、第一音频接口以及第二音频接口，L个ADC通道和第二音频接口分别连接至第一音频接口，其中，N，L均为大于1的自然数；各ADC芯片的第二音频接口与下一级ADC芯片的第一音频接口连接，各ADC芯片的第二音频接口用于接收下一级ADC芯片的音频数字信号，各ADC芯片的第一音频接口用于将音频数字信号传输至上一级ADC芯片的第二音频接口；位于ADC串联队列首端的ADC芯片作为该ADC串联队列的主芯片，主芯片通过其第二音频接口或其串行外设接口将音频数字信号传输至SOC芯片。与相关技术相比，本实用新型专利技术ADC通道多、应用场景广且成本低。

【技术实现步骤摘要】
音频采集系统
本技术涉及数据采集领域，尤其涉及一种音频采集系统。
技术介绍
随着语音识别技术的告诉发展，音频ADC芯片在该领域得到越来越广泛的应用，而在一些更高端的语音识别应用领域，需要将多路的麦克风形成一个阵列(常称为麦克风阵列)的形式，通过矩阵运算分析做声源定位等应用。在相关技术中，音频采集系统包括依次连接麦克风、ADC芯片、数字音频接口以及SOC芯片，其中，一颗ADC芯片可以包含多路ADC通道(即ADC数模转换器)，每一路所述ADC通道可以对接一颗麦克风；多个所述麦克风分别采集外部声音，而多路所述ADC通道分别对采集到的声音进行数模转换处理以获得音频数据，每一所述ADC通道分别通过一个数字音频接口连接至SOC芯片，每一所述ADC通道通过所述数字音频接口将音频数据发送给SOC芯片进行后续的编解码处理；为了保证采集到尽可能多的音频数据，所述ADC芯片需要设置尽可能多的ADC通道。然而，相关技术中，由于单颗芯片设计的ADC通路数量过多，单芯片应用时如果不需要那么多ADC通道就会造成浪费，同时提高了应用成本；另一方面，如果多颗ADC芯片同时连接到SOC芯片，由于SOC芯片的数字音频接口数量有限，也会制约ADC芯片的大规模应用。因此，实有必要提供一种新的音频采集系统、串联电路及相关设备解决上述技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种音频采集系统，解决了由于单颗芯片设计的ADC通路数量过多而导致应用成本高，由于SOC芯片的数字音频接口数量有限而限制ADC的大规模应用的问题。本技术提供一种音频采集系统，其包括：SOC芯片以及多个相互形成级联连接且分别与所述SOC芯片连接的ADC串联队列，多个所述ADC串联队列分别用于采集音频数字信号，所述SOC芯片用于编码处理所述音频数字信号；每一所述ADC串联队列包括依次串联连接的N个ADC芯片，每一所述ADC芯片包括分别用于采集所述音频数字信号的L个ADC通道、第一音频接口以及第二音频接口，L个所述ADC通道和所述第二音频接口分别连接至所述第一音频接口，其中，N，L均为大于1的自然数；每一所述ADC芯片的所述第二音频接口与下一级所述ADC芯片的所述第一音频接口连接；每一所述ADC芯片的第二音频接口用于接收下一级所述ADC芯片采集的所述音频数字信号，每一所述ADC芯片的所述第一音频接口用于将该ADC芯片采集的所述音频数字信号以及下一级所述ADC芯片采集的所述音频数字信号传输至上一级所述ADC芯片的所述第二音频接口；位于所述ADC串联队列首端的ADC芯片定义为该ADC串联队列的主芯片，所述主芯片还包括分别串行外设接口，所述串行外设接口与该主芯片的L个所述ADC通道以及其所述第二音频接口连接，所述主芯片通过其所述第二音频接口和其所述串行外设接口分别与所述SOC芯片连接，每一所述ADC串联队列通过所述主芯片的所述第二音频接口或所述主芯片的所述串行外设接口将所述音频数字信号传输至所述SOC芯片。优选的，每一所述ADC通道包括麦克风以及分别与所述麦克风和所述第一音频接口连接的模数转换器，所述麦克风用于采集外部的声音信号，并将该声音信号转化为音频模拟信号，所述模数转换器用于将所述音频模拟信号处理转化为所述音频数字信号，且所述主芯片的模数转换器还连接至所述串行外设接口。优选的，每一所述ADC芯片还包括用于接收同步信号的同步模块；同一所述ADC串联队列中，所述主芯片的同步模块与所述SOC芯片连接且同时与下一级所述ADC芯片的所述同步模块连接，所述主芯片的同步模块用于接收所述SOC芯片的同步信号且向下一级所述ADC芯片的所述同步模块传输。优选的，每一所述ADC芯片还包括同步串行接口，所述同步串行接口用于根据所述同步信号配置各所述ADC芯片在不同模式下工作。与相关技术相比，本技术的音频采集系统，将单个ADC芯片具有多个ADC通道，将多个ADC芯片依次串联连接以形成一个ADC串联队列，多个ADC串联队列相互形成级联连接并分别连接至SOC芯片，各ADC串联队列可通过第一音频接口与SOC芯片的数字音频接口连接，各ADC串联队列也可通过串行外设接口与SOC芯片的串行外设接口连接，即ADC串联队列与SOC芯片之间的连接方式增加了，在实际应用中，能够根据SOC芯片选型的不同，按照SOC芯片的数字音频接口以及串行外设接口的数量，灵活组合不同的ADC串联队列的级联数量以及每一ADC串联队列的ADC芯片的数量串联数量，有效地保证用于采集声音的ADC通道的数量，有利于根据不同的应用场景制订不同的应用方案，拓宽了应用领域，减少了单芯片多余通道的浪费，降低了应用成本。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1为本技术音频采集系统的结构示意图；图2为本技术单个ADC串联队列与SOC芯片连接的结构示意图；图3为本技术单个ADC芯片的结构示意图；图4为本技术基于本技术音频采集系统的设计方法的流程示意图；图5为本技术采用1×FS模式时，SOC芯片与ADC串联队列之间通过I2S接口传输音频数据的原理示意图；图6为本技术采用K×FS模式时，SOC芯片与ADC串联队列之间通过I2S接口传输音频数据的原理示意图；图7为本技术采用SCPH＝0、SCPOL＝0模式时，SOC芯片与ADC串联队列之间通过SPI接口传输音频数据的原理示意图；图8为本技术采用SCPH＝0、SCPOL＝1模式时，SOC芯片与ADC串联队列之间通过SPI接口传输音频数据的原理示意图；图9为本技术采用SCPH＝1、SCPOL＝0模式时，SOC芯片与ADC串联队列之间通过SPI接口传输音频数据的原理示意图；图10为本技术采用SCPH＝1、SCPOL＝1模式时，SOC芯片与ADC串联队列之间通过SPI接口传输音频数据的原理示意图。【具体实施方式】下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-3所示，本技术提供了一种音频采集系统100，其包括ADC串联队列1以及SOC芯片2。所述ADC串联队列1包括多个相互形成级联连接且并分别与所述SOC芯片2连接，多个所述ADC串联队列1分别用于采集音频数字信号并传输至所述SOC芯片2。在本实施方式中，每一所述ADC串联队列1包括依次串联连接的N个ADC芯片11(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音频采集系统，其特征在于，所述音频采集系统包括：/nSOC芯片以及多个相互形成级联连接且分别与所述SOC芯片连接的ADC串联队列，多个所述ADC串联队列分别用于采集音频数字信号，所述SOC芯片用于编码处理所述音频数字信号；/n每一所述ADC串联队列包括依次串联连接的N个ADC芯片，每一所述ADC芯片包括分别用于采集所述音频数字信号的L个ADC通道、第一音频接口以及第二音频接口，L个所述ADC通道和所述第二音频接口分别连接至所述第一音频接口，其中，N，L均为大于1的自然数；/n每一所述ADC芯片的所述第二音频接口与下一级所述ADC芯片的所述第一音频接口连接；/n每一所述ADC芯片的第二音频接口用于接收下一级所述ADC芯片采集的所述音频数字信号，每一所述ADC芯片的所述第一音频接口用于将该ADC芯片采集的所述音频数字信号以及下一级所述ADC芯片采集的所述音频数字信号传输至上一级所述ADC芯片的所述第二音频接口；/n位于所述ADC串联队列首端的ADC芯片定义为该ADC串联队列的主芯片，所述主芯片还包括串行外设接口，所述串行外设接口分别与该主芯片的L个所述ADC通道以及其所述第二音频接口连接，所述主芯片通过其所述第二音频接口和其所述串行外设接口分别与所述SOC芯片连接，每一所述ADC串联队列通过所述主芯片的所述第二音频接口或所述主芯片的所述串行外设接口将所述音频数字信号传输至所述SOC芯片。/n...

【技术特征摘要】
1.一种音频采集系统，其特征在于，所述音频采集系统包括：
SOC芯片以及多个相互形成级联连接且分别与所述SOC芯片连接的ADC串联队列，多个所述ADC串联队列分别用于采集音频数字信号，所述SOC芯片用于编码处理所述音频数字信号；
每一所述ADC串联队列包括依次串联连接的N个ADC芯片，每一所述ADC芯片包括分别用于采集所述音频数字信号的L个ADC通道、第一音频接口以及第二音频接口，L个所述ADC通道和所述第二音频接口分别连接至所述第一音频接口，其中，N，L均为大于1的自然数；
每一所述ADC芯片的所述第二音频接口与下一级所述ADC芯片的所述第一音频接口连接；
每一所述ADC芯片的第二音频接口用于接收下一级所述ADC芯片采集的所述音频数字信号，每一所述ADC芯片的所述第一音频接口用于将该ADC芯片采集的所述音频数字信号以及下一级所述ADC芯片采集的所述音频数字信号传输至上一级所述ADC芯片的所述第二音频接口；
位于所述ADC串联队列首端的ADC芯片定义为该ADC串联队列的主芯片，所述主芯片还包括串行外设接口，所述串行外设接口分别与该主芯片的L个所述ADC通道以及其所述第二音频接口连接，所述主芯片通过其所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天明，刘永新，汤顺，马乾力，
申请(专利权)人：深圳市微纳集成电路与系统应用研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44