SV-2101VP和 SV-2103VP網絡音頻模塊是一款通用的獨立SIP音頻功能模塊,可以輕松地嵌入到OEM產品中。該模塊對來自網絡的SIP協議及RTP音頻流進行編解碼。
該模塊支持多種網絡協議和音頻編解碼協議,可用于VoIP和IP尋呼以及高質量音樂流媒體播放等應用。同時, SV-2103VP還提供兩個串行端口,八個數字輸入/輸出,允許用戶通過程序控制。
對于硬件產品研發集成,我公司提供使用開發規范,包括原理圖,引腳分布和自定義載板PCB布局的建議。
** SV-2101VP與SV-2401VP和S** V - 2701VP兼容,不支持GPIO及串口。
** SV-2103VP與SV-2403VP和S** V - 2703VP兼容,支持GPIO及串口。
本系列模塊可以應用于以下領域:
? 各種商業網絡音頻流應用
? 網絡報警器,網絡播放器
? 用于尋呼和內部通信應用的通用雙向全雙工VoIP對講
? 用于IP音頻分配應用的源編碼器
? 用于VoIP應用的背景音樂和音樂保持編碼器
? 適用于各種低延遲IP音頻編碼器
? 無人停車場,自助充電站對講終端
? 高速公路隧道對講、收費站對講終端
SIP網絡音頻模塊可與標準SIP系統中的其他SIP終端配合使用。 除了支持標準sip協議,該系列模塊還具有我們的私有協議,因此它可以與我們的標準廣播軟件一起使用。 實現包括附加功能,如實時尋呼,定時廣播,背景音樂和緊急廣播。同時,還提供SIPManager配置軟件來配置模塊的IP地址和其他參數。
二、模塊結構
SV-2101VP/ SV-2103VP使用了AT32F437VGT7處理器構架加專業的雙向音頻Codec編解碼器,處理器負責數據的傳輸,用戶命令的解析執行以及功放接口的控制,專業音頻Codec負責音頻的輸入及輸出。
為了更簡單使用, SV-2101VP/ SV-2103VP采用了接插件作為外部接口,同時集成了網絡接口等。
三、功能和特點
l 音頻工作方式:
音頻解碼:即音頻播放。接收來自網絡的音頻流,經過模塊解碼后通過線路輸出高質量音頻信號。目前支持可以播放以下音頻格式:MP3、WAV (PCM +IMA ADPCM)、G.711、G.722等,可以播放最高48k采樣率320kps的音頻流。
接收網絡中TCP、UDP、RTP、組播、廣播等方式發過來的音頻流,在本地解碼后播放。
音頻編碼: 支持G.711a/u、G.722和RTP組播模式。
l 控制方式:
按鍵控制:直接通過模塊上的IO口,控制模塊SIP對講或者發起RTP組播
串口控制:通過模塊上的控制串口,控制模塊SIP對講或者發起RTP組播
網絡控制:在網絡的其他設備上通過網絡命令,控制控制模塊SIP對講或者發起RTP組播
l 系統狀態輸出:
音頻輸入、輸出狀態:可以連接指示燈或者控制繼電器。
服務器連接指示
l 擴展功能(以下功能不是所有型號均支持):
SD卡: 可以通過網絡將音頻文件到SD卡中,定時、或者通過網絡及串口控制播放
通用IO: 控制擴展的電路或設備
通用串口: 控制擴展的電路或設備
實時時鐘: 模塊停電,或者不經服務器對時,提供精準的時間,通過串口或網絡獲得,或者定時播放音頻文件
四、技術參數
最大工作電流,200mA
l 溫度: 使用溫度范圍 0~70℃(工業級:-40~85℃)
儲存溫度范圍 -40~85℃
l 網絡接口: 10/100M Base 自適應以太網接口
l Mic/LineIn輸入:典型幅值1000mVrms,信噪比95dB
l Line Out輸出:負載10KΩ,典型1000Vrms,信噪比95dB(播放模式下)
l RL-Line輸入:本地擴音輸入,典型幅值1000mVrms,信噪比95dB
l 解碼模式: 提供立體聲播放,最大最高48kHz,320kbps音頻流,支持MP3、WAV (PCM +IMA ADPCM)、G.711 a/u、G.722等格式。
最小延時為50ms
l 編碼模式: 支持G.711a/u、G.722和RTP模式
最小延時為30ms
l 雙向模式: 雙向對講,帶高性能回聲抑制算法,8kHz采樣,ADPCM編碼
最小延時為80ms
l 控制串行接口:波特率115.2kbps
l GPIO: 共4路通用IO,其中2路輸入2路輸出
l 通用串口: 支持透明傳輸,波特率2400~115.2kbps,7,8數據位,1,2停止位,None,Even,Odd,Space,Mark校驗
l 模塊尺寸: 長×寬×高:5×5×1.7cm
五、硬件接口描述
SV-2101VP/ SV-2103VP系列網絡音頻模塊,所有外部連接采用端子,電源采用2.0mm的端子,網絡采用標準RJ45連接器,其他都是1.25mm的連接器。
端口類型定義
P ———— 電源
AO ———— 模擬輸出(在這里是音頻輸出)
I ———— 數字輸入端口,TTL 電平,耐壓5V
O ———— 數字輸出端口,TTL 電平
I/O ———— 數字輸入輸出端口,TTL 電平
N ———— 網絡端口
因為后面所提到的硬件接口很多都直接和處理器相連。大部分情況下,數字輸入輸出端與外部相連,需要外加驅動電路,以保護處理器不受損壞。模擬輸入/模擬輸出也需要增加放大電路及輸入保護電路。
1. 電源輸入端口
本網絡音頻模塊采用直流供電方式,寬電壓輸入,電源范圍DC4.7~16V。因為涉及音頻及高達400MHz的處理器,所以輸入的電源電壓必須盡量穩定,最小電流保證500mA.
接口描述 :
定義 | 類型 | 描述 | |
---|---|---|---|
1 | VDD | P | 電源輸入,電壓為直流12-24V |
2 | GND | P | 電源地 |
2. 控制串口 端口 (Uart1)
本網絡音頻模塊有一個控制串口,利用控制串口可以查詢到網絡音頻模塊的工作信息及參數,也能控制網絡音頻模塊工作。甚至可以往網絡上的任意設備通信。一般我們利用此端口做一個鍵盤或者顯示器接口。我公司也提供顯示器及鍵盤套件,可以作為點播終端、尋呼話筒的配套使用。
具體參見**【網絡音頻模塊串口】**
接口描述:
接口 | 類型 | 描述 | |
---|---|---|---|
1 | TXD1 | O | 控制串口輸出,連接外部串口的輸入 |
2 | RXD1 | I | 控制串口輸入,連接外部串口的輸出 |
3 | GND | P | 地線 |
4 | 3V3 | P | 3.3V電源輸出。因為該電源直接連接到模塊的工作電源上,為了保證模塊性能,不建議3V3連接到外部電路 |
3. Line Out 線路輸出端口
線路輸出是在模塊在播放或者對講時音頻輸出接口。
接口描述 :
定義 | 類型 | 描述 | |
---|---|---|---|
1 | Rout | AO | 右聲道輸出 |
2 | GND | P | 地 |
3 | Lout | AO | 左聲道輸出 |
4 | P-ST | O | 音頻輸出指示。沒有聲音時輸出低電平,當對講或者播放時,輸出高電平3.3V |
如果播放的是MP3等立體聲信號,則會提供立體聲輸出;如果檢測到來自網絡的音源是單聲道ADPCM/PCM等其他單聲道音頻格式,則左右聲道輸出的是相同的信號。
P-ST作為音頻輸出指示,可以控制數字功放的使能端,保證沒有聲音輸出時揚聲器沒有噪聲,同時節省能耗。P-ST也可作為一個繼電器的控制端,控制后級功放電路的電源。
P-ST信號的變化由網絡是否有音頻流決定,并不理睬輸出音頻信號的賦值,同時P-ST在超過1秒不會沒有收到音頻信號才會復低電平。有時候,我們希望P-ST變為高電平,而不要有聲音輸出,可以播放沒有聲音的音頻流。
4. Line In 線路/Mic輸入端口
Line In/Mic輸入是在模塊在錄播或者對講時音頻輸入接口,這個模塊可以提供1路線路輸入或者直接連接電容式麥克風。Mic輸入180 mVpp(最大), Line In音頻線路輸入3.3 Vpp(最大),增益可以調節。
Mic可以直接連接一個電容式的麥克風,Line In可以用在差分輸入或者單端輸入
Line In和Mic有三種工作模式:①Mic有效/Line In無效;②Mic無效/Line In有效;③Mic有效/Line In有效;可以通過SIPManager或者串口、網絡選擇其工作模式。
接口描述 :
定義 | 類型 | 描述 | |
---|---|---|---|
1 | Mic+ | AI | 連接電容式麥克風正極 |
2 | Mic- | AI | 連接電容式麥克風負極 |
3 | Lin+ | AI | 連接線路輸入正極 |
4 | Lin- | AI | 連接線路輸入負極,或者連接線路輸入地 |
5. 對講/采播控制****端口
對于簡單的應用場景,只需要連接幾個按鍵開關就可以實現雙向對講或者采播。為此, SV-2103VP專門設計有一個控制端子,其定義如下。
接口描述 :
定義 | 類型 | 描述 | |
---|---|---|---|
1 | GND | P | 地線 |
2 | Call1 | I | 第一路呼叫/組播控制 |
3 | Call2 | I | 第二路呼叫/組播控制 |
4 | Call3 | I | 第三路呼叫/組播控制 |
5 | M-ST | O | 對講/采播工作指示,平時輸出低電平,當對講或者采播時,輸出高電平3.3V |
呼叫端口低電平有效,可以直接連接一個開關或按鍵,可以加上一個10/100k上拉電阻(可選),不可以直接連接電源(包括3.3V)。
輸入口有兩種工作模式:【脈沖模式】,即按下一次呼叫,再按一次斷開。【保持模式】,需要一直按下才起作用,松開即端口。呼叫端可以控制模塊進行對講,或者采播(單播、組播或者廣播)。
可以通過SIPManager配置呼叫端對應的各項參數。
6. 通用IO通用串口 ( GPIO Uart****2)
通用IO以及通用串口和網絡模塊的音頻工作沒有任何關系,只是網絡音頻模組將網絡和串口及GPIO端口連接起來。一般是用來控制外部設備,例如用這個端口控制另一個電源控制器,或者連接現場的一個紅外探測器。通用串口提供透明的傳輸方式,可以利用這個串口連接音頻模塊附件的一個串口設備。用戶可以通過自己的軟件通過在網絡上的任何地方來控制這些端口。
接口描述 :
定義 | 類型 | 描述 | |
---|---|---|---|
1 | TXD2 | O | 通用串口輸出,連接外部串口的輸入 |
2 | RXD2 | I | 通用串口輸入,連接外部串口的輸出 |
3 | GND | P | 地線 |
4 | GND | P | 地線 |
5 | In1 | I | 通用輸入1 |
6 | In0 | I | 通用輸入0 |
7 | Out1 | O | 通用輸出1 |
8 | Out0 | O | 通用輸出0 |
關于通用IO以及通用串口,參加SIPManager和【網絡控制文檔】。
7. 網絡接口
網絡接口采用兩種連接方式:
- 采用RJ45標準10/100M自適應網絡接口。RJ45座上有兩個指示等,一個連接指示燈,一個數據收發指示燈。
- 采用尾線方式,大部分攝像機尾線都可以直接使用。利用這種方式,網絡音頻模塊可以安放在設備內部。
接口描述:
定義 | 類型 | 描述 | |
---|---|---|---|
1 | V | P | 電源輸入,電壓為直流4.7~16V |
2 | G | P | 電源地 |
3 | 1 | N | 網線1 |
4 | 2 | N | 網線2 |
5 | 3 | N | 網線3 |
6 | 6 | N | 網線6 |
7 | S | O | 網絡連接指示 |
8 | N | 網線4、網線5,可以給POE模組供電(可以不連) | |
9 | N | 網線7、網線8,可以給POE模組供電(可以不連) |
使用網絡尾線,可以選擇9芯或11芯尾線,如果需要使用POE受電模組,則一定需要采用11芯尾線。其中7芯(或9芯)連接這個端子,另外兩芯是連接電源端子**。**
其中1、2、3、6可以相互調換,只要保證1、2或3、6成對即可。8、9也可以相互調換。
8. POE受電( PD ) 接口
通過這個接口,可以外接一個POE受電模塊,可以達到網絡供電的功能。裝配POE受電模塊后,也可以使用DC直流供電。
注意: POE收電模塊輸出12V電壓,與模塊的電源輸入相連。如果同時使用直流外部供電的話,可能會導致不可預知的情況。
接口描述:
定義 | 類型 | 描述 | |
---|---|---|---|
1 | V | P | 電源輸入,電壓為直流4.7~16V |
2 | G | P | 電源地 |
3 | 1-2 | N | 網線1、2網線中間抽頭 |
4 | 3-6 | N | 網線3、6網線中間抽頭 |
5 | 4-5 | N | 網線4、5網線(并聯) |
6 | 7-8 | N | 網線7、8網線(并聯) |
六、產品選型
1. ** SV-2101VP** / ** SV-2103VP****系列模塊型號列表**
SV-2101VP/ SV-2103VP系列模塊具有非常多的功能,但不是每個應用都需要所有的接口,型號及對應的功能如下
播放 | 對講 | 組播 | 對講錄播控制接口 | Line Out | Line InMic | 控制串口 | GPIO通用串口 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SV-2101VP | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | X |
SV-2103VP | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
2. 其他兼容模塊型號列表
SV-2400VP系列模塊采用接插座結構,型號及對應的功能如下:
播放 | 對講 | 組播 | 對講錄播控制接口 | Line Out | Line InMic | 控制串口 | GPIO通用串口 | 2×15W功放 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SV-2401VP | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | X | √ |
SV-2403VP | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
SV-2700VP系列模塊采用插針結構,型號及對應的功能如下:
播放 | 對講 | 組播 | 對講錄播控制接口 | Line Out | Line InMic | 控制串口 | GPIO通用串口 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SV-2701VP | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | X |
SV-2703VP | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
除此之外,如果需要其他規格的音頻模組,可以另外訂貨。
七、應用場景
不論使用于音頻廣播、雙向對講、環境聲音采集(監聽), SV-2101VP/ SV-2103VP網絡音頻模塊只需很少的外設就可以使用。例如,可以集成到有源音箱作為IP網絡音箱,集成到傳統定壓功放中作為網絡定壓功放;還可集成工業機器人中作增加播放、對講等功能。
1. 播放應用
網絡音頻設備可以接受來自網絡上的音頻流,經過解碼后轉化為模擬音頻信號輸出。下圖是一個標準播放應用場景。
SV-2101VP/ SV-2103VP網絡音頻模塊作為播放終端使用,只需要增加電源及外部功放。可以單獨作為一個設備,或者集成在其他音頻設備中(功放、或有源音箱等),使之成為一個網絡音頻播放終端。
播放主機可以采用我公司的廣播系統控制軟件、采播設備、網絡話筒等,也可以是用戶根據我公司的DLL動態庫開發自己的廣播軟件。播放軟件或者播放開發包皆是使用我公司的私有協議,僅支持對我公司設備模塊進行播放。網絡音頻模塊作為播放終端,使用我們的私有協議進行播放控制,僅可以在局域網或VPN內網使用。事實上,客戶也可以選擇自己開發SIP協議的播放軟件,則可以用于局域網或者互聯網中。
2. 對講應用
網絡音頻設備可以用在一個雙向SIP對講系統中。
SV-2103VP網絡音頻模塊作為對講廣播終端使用,只需要增加電源、外部功放、揚聲器及麥克風。例如:停車場系統、教學中控、機器人等設備中增加對講監聽功能。
SV-2103VP網絡音頻模塊也可以作為SIP對講廣播主機使用,除了需要增加電源、外部功放、揚聲器及麥克風,還要增加一個串口控制的鍵盤顯示器。
播放主機可以采用我公司的廣播系統控制軟件、網絡話筒等,也可以是用戶根據我公司的DLL動態庫開發自己的廣播軟件。
我們的網絡音頻模塊作為廣播對講可以在局域網使用,也可以在互聯網中使用。
審核編輯 黃宇
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