CN208128259U - 一种基于Dante网络连接的多通道数字功放系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于Dante网络连接的多通道数字功放系统，包括网络模块、FPGA模块、MCU模块、存储模块、EEPROM模块、DSP模块、输出回路和接口模块，其中，FPGA模块用于接收网络音频数据并根据AoIP传输协议对网络音频数据处理后同步传输给多个DSP模块；每个DSP模块与多个输出回路相连接，用于对音频数据进行编解码；输出回路用于将解码后的数字音频数据转化为模拟音频数据并通过接口模块输出。本实用新型通过在FPGA中AoIP相关传输协议实现网络音频数据编解码，从而实现低延时、低抖动及亚微秒级同步；同时，通过MCU管理各部分协同工作，从而有效减轻FPGA工作压力，提高系统性能。
Description
技术领域
本实用新型属于数字网络音频技术领域，尤其涉及一种基于Dante网络连接的多通道数字功放系统。
背景技术
目前，随着网络音频技术的快速发展，为了满足大规模、远距离系统的传输要求，支持数字音频信号网络传输的设备甚至多达数十台甚至上百台，目前普遍采用的电缆与交换设备以及基于TDM方式实现传输的技术无论从传输容量和时延上都无法满足现有的需要。
故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
实用新型内容
为了克服现有技术存在的缺陷，确有必要提供一种基于Dante网络连接的多通道数字功放系统，以提高音频传输的时钟同步和稳定性。
一种基于Dante网络连接的多通道数字功放系统，包括网络模块、FPGA模块、MCU模块、存储模块、EEPROM模块、DSP模块、输出回路和接口模块，其中，所述网络模块用于接入以太网并获取网络音频数据，所述网络音频数据采用Dante协议；所述FPGA模块用于接收所述网络音频数据并根据AoIP传输协议对网络音频数据处理后同步传输给多个DSP模块；每个DSP模块与多个输出回路相连接，用于对音频数据进行编解码；所述输出回路用于将解码后的数字音频数据转化为模拟音频数据并通过接口模块输出；
所述存储模块与FPGA模块相连接，用于存储数据；
所述EEPROM模块与MCU模块，用于存储配置信息；
所述MCU模块与FPGA模块相连接，用于控制所述FPGA模块以及管理系统各部分协同工作。
作为优选的技术方案，所述输出回路进一步包括DAC电路、OP电路和输出电路，所述DAC电路用于将数字音频信号转换为模拟音频信号；所述OP电路用于对模拟音频信号进行增溢控制以及滤波整形；所述输出电路用于将所述OP电路输出的音频信号传输到接口模块。
作为优选的技术方案，所述存储模块包括RAM模块和ROM模块。
作为优选的技术方案，所述输出回路为64路或32路。
作为优选的技术方案，还包括加密模块，所述加密模块与MCU模块相连接，用于实现秘钥认证；系统启动时，所述加密模块秘钥认证通过后所述MCU模块才能正常启动。
作为优选的技术方案，系统启动时，所述MCU模块将配置信息发送给所述FPGA模块。
与现有技术相比较，本实用新型通过在FPGA中AoIP相关传输协议实现网络音频数据编解码，从而实现低延时、低抖动及亚微秒级同步；同时，通过MCU管理各部分协同工作，从而有效减轻FPGA工作压力，提高系统性能；进一步的，本实用新型采用Dante协议与以太网连接，具有很高的工作效率，和可靠性，同时方案实现方便。
本实用新型涉及采用AoIP技术的Dante网络连接的数字音频功放系统实现方案，该音频矩阵基于一款高性能DSP及MCU控制器，
附图说明
图1为本实用新型基于Dante网络连接的多通道数字功放系统的框图。
图2为本实用新型中输出回路的原理框图。
如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型提供的技术方案作进一步说明。
为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种基于Dante网络连接的多通道数字功放系统，采用AoIP技术实现多台设备之间的数字信号互联互通，从而实现基于千兆网络传输的专业级无压缩的数字音频传输并能保证信号稳定可靠地传输及同步功能。
参见图1，所示为本实用新型基于Dante网络连接的多通道数字功放系统的框图，包括网络模块、FPGA模块、MCU模块、加密模块、存储模块、EEPROM模块、DSP模块、输出回路和接口模块，其中，网络模块用于接入以太网并获取网络音频数据，网络音频数据采用Dante协议；FPGA模块中运行AoIP等相关传输协议，用于接收所述网络音频数据并根据AoIP传输协议对网络音频数据处理后同步传输给多个DSP模块；每个DSP模块与多个输出回路相连接，用于对音频数据进行编解码；所述输出回路用于将解码后的数字音频数据转化为模拟音频数据并通过接口模块输出；
所述存储模块与FPGA模块相连接，用于存储数据；存储模块包括RAM模块和ROM模块，内部运行Dante、AoIP等相关传输协议，这些协议均为现有技术标准协议。采用AoIP精确同步时钟协议标准，主时钟通过周期性和网络交换包含的时间戳的信息包，从时钟收到后进行时钟偏移和延迟的测量，实现同步。
所述EEPROM模块与MCU模块，用于存储配置信息，该配置信息可以由出厂时候设置，也可以通过用户输入配置信息。
所述MCU模块与FPGA模块相连接，用于控制所述FPGA模块以及管理系统各部分协同工作。系统启动时，MCU模块在上电启动时，将相关程序下载到FPGA模块中，FPGA模块在程序下载后进入正常通讯与IP数据包收发功能；同时，MCU模块将配置信息发送给FPGA模块，从而FPGA模块能够根据配置信息运行相应的程序。
加密模块与MCU模块相连接，用于实现秘钥认证；系统启动时，所述加密模块秘钥认证通过后所述MCU模块才能正常启动。其中，MCU模块中程序在启动时按特定设置要求通过加密模块实现秘钥认证，从而极大提高了系统的安全性能。
参见图2，所示为本实用新型中输出回路的原理框图，输出回路通常为64路或32路；所述输出回路进一步包括DAC电路、OP电路和输出电路，所述DAC电路用于将数字音频信号转换为模拟音频信号；所述OP电路用于对模拟音频信号进行增溢控制以及滤波整形；所述输出电路用于将所述OP电路输出的音频信号传输到接口模块。
在一种优选实施方式中，参照附图1和2所示的基于Dante网络连接的多通道数字功放系统的框图，网络模块连接到以太网进行网络数据的通讯传输，相关数据包输出到FPGA模块进行音频数据数据包接收与传输功能，并将数字音频传输DSP模块进行音频数据包的编解码，解码后的音频数据经过DAC电路进行转换后输出到32个通道的OP电路进行音频信号增溢控制，信号滤波整形再通过32个通道的输出电路传输到输出接口模块，同时MCU模块在上电启动时，将相关程序下载到FPGA模块中，FPGA模块在程序下载后进入正常通讯与IP数据包收发功能，MCU模块中程序在启动时按特定设置要求通过加密电路(11)实现秘钥认证。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种基于Dante网络连接的多通道数字功放系统，其特征在于，包括网络模块、FPGA模块、MCU模块、存储模块、EEPROM模块、DSP模块、输出回路和接口模块，其中，所述网络模块用于接入以太网并获取网络音频数据，所述网络音频数据采用Dante协议；所述FPGA模块用于接收所述网络音频数据并根据AoIP传输协议对网络音频数据处理后同步传输给多个DSP模块；每个DSP模块与多个输出回路相连接，用于对音频数据进行编解码；所述输出回路用于将解码后的数字音频数据转化为模拟音频数据并通过接口模块输出；
所述存储模块与FPGA模块相连接，用于存储数据；
所述EEPROM模块与MCU模块，用于存储配置信息；
所述MCU模块与FPGA模块相连接，用于控制所述FPGA模块以及管理系统各部分协同工作。
2.根据权利要求1所述的基于Dante网络连接的多通道数字功放系统，其特征在于，所述输出回路进一步包括DAC电路、OP电路和输出电路，所述DAC电路用于将数字音频信号转换为模拟音频信号；所述OP电路用于对模拟音频信号进行增溢控制以及滤波整形；所述输出电路用于将所述OP电路输出的音频信号传输到接口模块。
3.根据权利要求1或2所述的基于Dante网络连接的多通道数字功放系统，其特征在于，所述存储模块包括RAM模块和ROM模块。
4.根据权利要求1或2所述的基于Dante网络连接的多通道数字功放系统，其特征在于，所述输出回路为64路或32路。
5.根据权利要求1或2所述的基于Dante网络连接的多通道数字功放系统，其特征在于，还包括加密模块，所述加密模块与MCU模块相连接，用于实现秘钥认证；系统启动时，所述加密模块秘钥认证通过后所述MCU模块才能正常启动。
6.根据权利要求1或2所述的基于Dante网络连接的多通道数字功放系统，其特征在于，系统启动时，所述MCU模块将配置信息发送给所述FPGA模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821063987.1U CN208128259U (zh) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | 一种基于Dante网络连接的多通道数字功放系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821063987.1U CN208128259U (zh) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | 一种基于Dante网络连接的多通道数字功放系统 |
Publications (1)
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| CN208128259U true CN208128259U (zh) | 2018-11-20 |
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ID=64185527
Family Applications (1)
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| CN201821063987.1U Active CN208128259U (zh) | 2018-07-06 | 2018-07-06 | 一种基于Dante网络连接的多通道数字功放系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN208128259U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111988703A (zh) * | 2019-05-21 | 2020-11-24 | 北京中版超级立体信息科技有限公司 | 音频处理器及音频处理方法 |
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2018
- 2018-07-06 CN CN201821063987.1U patent/CN208128259U/zh active Active
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