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SV-2100系列网络音频模块详细说明
一、模块介绍
SV-2100是一款高性能的10/100M网络音频模块,采用ARM+DSP构架,能接收网络音频数据流,转换成音频模拟信号输出。亦能采样本地的mic输入或linein输入,发送到网络上,供其他网络音频模块接收播放,具有CD级的播放音质。同时提供语音级的双向音频数据传输,便于构建网络语音对讲系统。
我们提供了NAManager软件用于模块的IP地址等参数配置,提供二次开发动态库用于网络音频广播和网络语音对讲系统开发。
SV-2100模块具有非常齐备的接口,用户几乎不需任何电路就可以开发出自己专有的网络音频终端:自助银行终端、矿井求助终端、网络播放器、网络点播终端、网络寻呼话筒等等。
系统工作软件环境特点:
l 简单易用: 系统中的音频设备可以直接和其他设备广播、对讲,不依赖软件平台支撑;
l 开发周期快: 直接利用我公司现有的广播对讲软件系统平台;
l 个性化强: 利用我公司SDK开发包开发出用户自己的应用软件平台。
应用于以下领域:
l 网络广播系统: 校园公共广播、交通广播系统、平安城市
l 网络对讲系统: 自助银行对讲系统,矿井应急广播对讲系统,列车地铁车辆求助广播系统,哨位对讲系统
l 现场声音采集: 铁路轨道声音采集系统、环境音频监控
l 网络音乐播放器:智能家居音乐播放,酒店背景音乐播放,酒店客房音乐系统
l 互联网广播对讲系统:作为一个特别的应用,我们公司特别研发出一套可以基于互联网应用的网络音频系统,具体可以查看相应的文档。
二、模块结构
SV-2100使用了ARM和专业音频DSP双处理器构架, ARM处理器负责数据的传输,用户命令的解析执行以及功放接口的控制,专业音频DSP负责语音数据的编码解码和输出。通过网络接口,SV-2100可直接接入以太网。其内部结构如下:
为了更简单使用,SV-2100采用了接插件作为外部接口,同时集成了网络接口、TF卡座等,同时所有IO口都装有限流电阻,以保证输入输出口不会轻易损坏。
如果需要更小体积,可以选用我公司的SV-2200系列,所有接口都是通过2.0的单排插针接出,没有了TF卡座、电池座、以及网口,体积更小,整体尺寸为5.2×4.1cm。
三、功能和特点
l 音频工作方式:
音频播放:通过线路输出播放高质量音频文件或音频流,支持可以播放以下音频格式:MP3、WMA、WAV (PCM +IMA ADPCM),可以播放48k采样率320kps的音频流。(其他产品系列中特别支持OGG、FLAC音频播放)。
网络播放: 接收网络中以广播、组播、单播等方式发过来的音频流,在本地解码后播放
本地播放: 通过网络或者串口控制,或者定时播放SD卡中的文件
点播: 通过串口控制,读取网络服务器中的音频文件,在本地解码后播放
音频录播: 以8/16/24/32k的采样率采集线路输入或者mic输入的音频信号,以ADPCM编码,送到网络或者保存在SD卡中,(其他产品系列中提供立体声输入录播,OGG、MP3编码下48k采样率录播)。
音频采集: 将本地声音采集后送到其他音频终端上播放
监听: 通过网络或者其他方式,控制模块将本地声音送到网络的其他地方
音频对讲: 将线路输入或者mic输入的音频信号以8k的采样率采样,以ADPCM编码以单播等方式发送到网络上,同时接收对方的ADPCM音频流,解码后输出。可以实现电脑与设备的对讲,或者设备和设备的双向对讲。
提供双向对讲功能,同时提供高强度的回声抑制算法。
l 控制方式:
按键控制:直接通过模块上的IO口,控制模块对讲或者录播
串口控制:通过模块上的控制串口,控制模块对讲或者录播,或者读取服务器上的音频文件在本地播放(点播)
网络控制:在网络的其他设备上通过网络命令,控制控制模块对讲或者录播
l 系统状态输出:
音频输入、输出状态:可以连接指示灯或者控制继电器。
服务器连接指示
l 扩展功能(以下功能不是所有型号均支持):
POE供电:提供POE受电模块接口
SD卡: 可以通过网络将音频文件到SD卡中,定时、或者通过网络及串口控制播放
通用IO: 控制扩展的电路或设备
通用串口: 控制扩展的电路或设备
实时时钟: 模块停电,或者不经服务器对时,提供精准的时间,通过串口或网络获得,或者定时播放音频文件
网络: 支持互联网应用(需要专门的型号)
四、技术参数
l 电源输入: 电压DC 4.5~5.5V
工作电流,120mA(扬声器不工作时),1000mA(扬声器工作时)
l 温度: 使用温度范围 0~70℃(宽温工作需另外订货)
储存温度范围 -40~85℃
l 网络接口: 10/100M Base 自适应以太网接口
l Mic输入: 典型幅值50mVpp,信噪比68dB
l LineIn输入: 典型幅值2200mVpp,信噪比86dB
l Line Out输出:负载10KΩ,典型1.5Vpp,谐波失真0.1%(播放模式下)
l 功放输出: 接4欧扬声器时提供2W输出
l 播放模式: 提供立体声播放,48kHz,320kbps音频流,支持 MP3、WMA、WAV等格式,(可以提供OGG、AAC、FLAC格式,需另外订货)
l 录播模式: 32kHz采样频率,ADPCM编码,(可以提供48k采样320k码流,MP3、OGG格式,需另外订货)
l 对讲模式: 双向对讲,带高性能回声抑制算法,8kHz采样,ADPCM编码,(可以提供16k采样双向对讲模式,需另外订货)
l 控制串行接口:波特率115.2kbps
l GPIO: 共4路通用IO,可选择2入2出、4路输入、4路输出
l 通用串口: 支持透明传输,支持虚拟串口使用,波特率2400~115.2kbps,7,8数据位,1,2停止位,None,Even,Odd,Space,Mark校验
l SD卡: 支持容量8G
l 模块尺寸: 长×宽×高:7.2×6.1×1.7cm
五、硬件接口描述
1. Line Out 线路输出端口
线路输出是在模块在播放或者对讲时音频输出接口,一般在外面需要再加一级功放电路以接大功率的扬声器。
如果播放的是MP3等立体声信号,则会提供立体声输出,如果播放的对讲等ADPCM或PCM等音频格式,则左右声道输出的是相同的信号。
2. SpSV-ker 功放输出端口
功放输出是模块通过一个内部的2W功放对线路输出的左右声道信号进行放大,输出的是左右声道的混合信号。如果需要做一款内置扬声器的广播对讲终端来说,这个功放电路是一个不错的选择。
该功放电路采用的是D类数字功放,以脉宽调制形式输出,可以驱动8Ω或4Ω的扬声器。但是连线不可以太长,也不可以连接后级放大电路。
3. Line In 线路/Mic输入端口
线路/Mic输入是在模块在录播或者对讲时音频输入接口,这个模块可以提供1路线路输入或者直接连接电容式麦克风。录播模式下可以以8k/16k/24k/32k等采样率进行ADPCM编码,对讲方式下只提供8k采样率进行ADPCM编码。
SV-2100系列提供的是单声道输入,如果需要立体声的录播模式需要其他型号。
4. Status 状态输出端口
状态输出端口是用来指示模块的不同工作状态,可以用状态输出直接驱动一个发光管,或者驱动另一个电路,例如利用P-ST控制一个电源继电器控制外部功放电源,使得功放电源和音频输出同步。
指示模块的工作状态表示如下:
P-ST有效表示处于播放模式
M-ST有效表示处于录播模式
P-ST和M-ST同时有效表示处于对讲模式
N-St 有效表示模块与服务器连接
5. Control 输入控制端口
输入控制端口可以配置成不同的应用:对讲、录播、静音、音量+、音量-
通过控制端口可以使模块控制录播或者对讲模式,该端口拉低后,可以使得模块进入对讲或者录播状态,同时该端口输出一个持续的低电平脉冲信号,可以同时连接LED发光管及按键。
使用4个控制端口的目的是可以用不同的端口呼叫不同的设备,或者录播时对不同的设备播放,例如个端口作为紧急广播,第二个作为求助对讲等等。
控制端口支持脉冲或者电平方式:
脉冲方式下个脉冲进入对讲或录播,第二个脉冲退出。
电平方式下低电平脉冲进入对讲或录播,高电平退出。
6. Uart0/LCD控制串口端口
可以通过控制串口控制模块工作、同时可以读取它的状态,也可以利用此端口和服务器或别的网络设备通信,一般我们利用此端口做一个键盘或者显示器接口。我公司也提供显示器及键盘套件,可以作为点播终端、寻呼话筒的配套使用。
7. GPIO Uart1 通用IO通用串口
通用IO以及通用串口和网络模块的音频工作没有任何关系。一般是用来控制外部设备,例如用这个端口控制另一个电源控制器,或者连接现场的一个红外探测器。通用串口提供透明的传输方式,可以利用这个串口连接音频模块附件的一个串口设备。用户可以通过自己的软件通过在网络上的任何地方来控制这些端口。
当然,我们也可以用串口扩展IO,例如实现一个32路的输入或者输出等等。
GPIO可以设置成输入模式、输出模式或者输入输出模式方式。
通用串口可以设定不同的波特率、数据位、校验方式
8. 网络接口
网络接口是标准的10/100M自适应网络接口。RJ45座上有两个指示等,一个连接指示灯,一个数据收发指示灯。
9. SD卡座
SD卡座是一个mini SD(TF)卡座,采用SPI模式与ARM相连,支持容量是8G,读写速度是12M,支持的文件格式是短文件名格式。
一般来说,我们用SD卡保存本地播放的音频文件,可以通过串口或者网络命令在本地播放,如果连接有实时时钟,可以实现自动定时播放。
SD卡文件的传输有FTP、UDP等多种传输方式。
10. POE受电接口
通过这个接口,可以外接一个poe受电模块,可以达到网络供电的功能,如果需要连接poe受电模块,需要专门的网络变压器,也就是需要另外单独订货。
六、产品选型
SV-2100系列模块具有非常多的功能,但不是每个应用都需要所有的接口,所以不是常用的功能作为选配,包括内部数字功放、通用串口和GPIO。通过型号的后缀体现:
P —— 表示具有SpSV-ker接口(内部数字功放)
A —— 表示具有GPIO接口
B —— 表示具有通用串口
C —— 表示具有GPIO及通用串口接口
l 播放型模块,SV-2101系列
SV-2101系列播放型模块只具有播放功能,具有线路输出、控制串口、状态输出接口、输入控制接口,不具备线路输入及控制接口,可以选择内部数字功放、通用串口和GPIO。
具体的型号有以下:
| 播放 | 对讲 | 录播 | 内部功放 | 控制接口 控制串口 | GPIO | 通用串口 |
SV-2101 | √ | X | X | X | √ | X | X |
SV-2101A | √ | X | X | X | √ | √ | X |
SV-2101B | √ | X | X | X | √ | X | √ |
SV-2101C | √ | X | X | X | √ | √ | √ |
l 全功能模块,SV-2103系列,
SV-2103系列全能型模块同时具有播放、对讲和录播功能,具有线路输出、输入控制接口、控制串口、状态输出接口和线路输入,可以选择内部数字功放、通用串口和GPIO。
具体的型号有以下:
| 播放 | 对讲 | 录播 | 内部功放 | 控制接口 控制串口 | GPIO | 通用串口 |
SV-2103 | √ | √ | √ | X | √ | X | X |
SV-2103A | √ | √ | √ | X | √ | √ | X |
SV-2103B | √ | √ | √ | X | √ | X | √ |
SV-2103C | √ | √ | √ | X | √ | √ | √ |
SV-2103P | √ | √ | √ | √ | √ | X | X |
SV-2103PA | √ | √ | √ | √ | √ | √ | X |
SV-2103PB | √ | √ | √ | √ | √ | X | √ |
SV-2103PC | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
l 其他型号
例如可能需要SD卡、实时时钟、POE供电接口、工业级、互联网应用等等,均不在上述型号之中,需要另外订货。