网络对讲广播音频模块 音频解码模块 音频采集模块

SV-2100系列网络音频模块详细说明












摘要	本文简单介绍了SV-2100系列网络音频模块的一般介绍，更多资料可以查看以下文档：
《SV-2100系列网络音频模块的硬件接口》


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：
?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；
?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；
?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：
?网络广播系统：	校园公共广播、交通广播系统、平安城市
?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
?现场声音采集：	铁路轨道声音采集系统、环境音频监控
?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
?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，同时所以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5.2×4.1mm。


三、功能和特点
?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)，可以播放较高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。
?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
?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
?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
?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）
?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℃
?网络接口：	10/100M Base 自适应以太网接口
?Mic输入：	典型幅值50mVpp，信噪比68dB
?LineIn输入：	典型幅值2200mVpp，信噪比86dB
?Line Out输出：负载10KΩ，典型1.5Vpp，谐波失真0.1%（播放模式下）
?功放输出：	接4欧扬声器时提供较大2W输出
?播放模式：	提供立体声播放，较大较高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）
?录播模式：	较高32kHz采样频率，ADPCM编码，（可以提供较高48k采样320k码流，MP3、OGG格式，需另外订货）
?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）
?控制串行接口：波特率115.2kbps
?GPIO：	共4路通用IO，可选择2入2出、4路输入、4路输出
?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
?SD卡：	支持较大容量8G
?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，*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，*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，支持较大容量是8G，较大读写速度是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
?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	√	√	√

?全功能模块，SV-2103系列，
SV-2103系列**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	√	√	√	√	√	√	√
?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。