[發明專利]用于FreeRTOS單芯片的音頻重采樣方法和裝置

有效

• 申請號: 201910068784.4
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109819391B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 張杰龍;侯覺;郭迪;張棲銀;張樹童;雷玉雄;劉強;崔簡;張強;牛坤
• 申請（專利權）人: 思必馳科技股份有限公司
• 主分類號: H04S1/00
• 分類號: H04S1/00;G11C7/16;G09B5/04
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 李彬彬;張麗

本發明公開用于FreeRTOS單芯片的音頻重采樣方法和裝置，其中，一種用于FreeRTOS單芯片的音頻重采樣方法，包括：對左聲道數據和右聲道數據進行數據預處理生成單通道音頻數據；基于預設的插值算法對所述單通道音頻數據進行重采樣以使得在單芯片上同時進行拾音和播放。本申請的方法和裝置在資源受限的嵌入式設備上，在保證音頻質量的同時，能夠實時完成重采樣，有效降低硬件的設計成本，適用于計算能力以及資源不足的嵌入式產品，給用戶較好的體驗感。

技術領域

本發明屬于互聯網技術領域，尤其涉及用于FreeRTOS單芯片的音頻重采樣方法和裝置。

背景技術

相關技術中，在嵌入式領域中，嵌入式實時操作系統正得到越來越廣泛的應用。采用嵌入式實時操作系統(Embedded Real-time Operation System，RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的資源，簡化應用軟件的設計，縮短系統開發時間，更好地保證系統的實時性和可靠性。

FreeRTOS是一個迷你的實時操作系統內核。作為一個輕量級的操作系統，功能包括：任務管理、時間管理、信號量、消息隊列、內存管理、記錄功能、軟件定時器、協程等，可基本滿足較小系統的需要。

由于RTOS需占用一定的系統資源(尤其是RAM資源)，只有μC/OS-II、embOS、salvo、FreeRTOS等少數實時操作系統能在小RAM單片機上運行。相對μC/OS-II、embOS等商業操作系統，FreeRTOS操作系統是完全免費的操作系統，具有源碼公開、可移植、可裁減、調度策略靈活的特點，可以方便地移植到各種單片機上運行。

近年來，隨著智能設備的興起，兒童故事機等教育類電子產品越來越受家長和孩子的青睞，這類設備扮演的角色是智能電子產品的終端，通過網絡與服務器交互，屬于典型的嵌入式應用，具有運算能力不足、內存資源有限等問題。

故事機作為一款音頻類產品，播放的音源種類萬千，不同的音源其采樣率也不一樣，充分調研了市場上的兒童故事機后，目前主流故事機采用以下兩種方案：

(1)方案一：播放與錄音用同一顆芯片完成。

發明人在實現本申請的過程中發現：該方案的優點是節約硬件成本，在播放不同采樣率的音頻時，通過動態調整芯片的頻率來匹配不同的采樣率，而在錄音時，又修改時鐘頻率以符合錄音的采樣率。時鐘頻率的不斷修改，使得播放與錄音只能同時進行一項功能，由于vad(Voice Activity Detection,VAD)和wakeup(喚醒)功能，需要在播放音頻的同時，也能實時進行錄音，因此采用該方案的產品不能支持vad和wakeup功能。

(2)方案二：播放與錄音由兩顆芯片單獨完成。

發明人在實現本申請的過程中發現：該方案使得錄音與播放分開，并且可以同時進行，可以實現vad和wakeup功能，相應也會增加硬件成本，從大量的發貨量來看，硬件成本的一絲增加，也會造成巨大的開銷。

發明內容

本發明實施例提供一種用于FreeRTOS單芯片的音頻重采樣方法和裝置，用于至少解決上述技術問題之一。

第一方面，本發明實施例提供一種用于FreeRTOS單芯片的音頻重采樣方法，包括：對左聲道數據和右聲道數據進行數據預處理生成單通道音頻數據；基于預設的插值算法對所述單通道音頻數據進行重采樣以使得在單芯片上同時進行拾音和播放。。

第二方面，本發明實施例提供一種用于FreeRTOS單芯片的音頻重采樣裝置，包括：預處理模塊，配置為對左聲道數據和右聲道數據進行數據預處理生成單通道音頻數據；以及重采樣模塊，配置為基于預設的插值算法對所述單通道音頻數據進行重采樣以使得在單芯片上同時進行拾音和播放。