CN208506732U - 基于以太网的音频采集装置、终端设备及录音系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于以太网的音频采集装置、终端设备及录音系统，该音频采集装置包括：音频传输控制芯片；以太网物理层芯片，设置在所述音频传输控制芯片的外部；所述音频传输控制芯片用于接收麦克风阵列的音频数据，并将所述音频数据通过所述以太网物理层芯片发送至网口，通过所述网口传输至外部。本实用新型通过以太网传输音频数据，并将以太网物理层芯片外置于音频传输控制芯片，可以实时传输多通道的音频数据，例如能同时采集32、64或96通道麦克风的音频数据。

Description

基于以太网的音频采集装置、终端设备及录音系统

技术领域

本实用新型涉及音频设备技术领域，尤其涉及一种基于以太网的音频采集装置、终端设备及录音系统。

背景技术

现如今，在多个场景中都会用到麦克风阵列，现有技术中的麦克风阵列通常为小型麦克风阵列。这种小型麦克风阵列采用I2S、TDM或SPI来进行传输即可，但是对于大型的麦克风阵列，上述方式则无法满足数据传输的带宽要求。

专利号为CN206332831U的中国实用新型专利公开了一种使用USB传输音频的麦克风阵列采集卡，可以同时采集1-32路的音频，但是采用USB传输音频的方式，其传输距离较短，不能满足一些大型的麦克风阵列的远距离传输要求。而且，采用USB接口，容易出现脱落现象，会导致采集终止，还需要手动重新连接。使用时，需要安装相应的USB驱动软件，才可以录音，对有些不满足该驱动的操作系统，则无法实现录音采集。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于以太网的音频采集装置、终端设备及录音系统，以解决现有技术中传输距离和带宽不足的问题。

本实用新型提供了一种基于以太网的音频采集装置，其中，包括：

音频传输控制芯片；

以太网物理层芯片，设置在所述音频传输控制芯片的外部；

所述音频传输控制芯片用于接收麦克风阵列的音频数据，并将所述音频数据通过所述以太网物理层芯片发送至网口，通过所述网口传输至外部。

可选地，所述音频传输控制芯片包括音频控制模块和以太网控制模块；

所述音频控制模块分别与所述麦克风阵列和所述以太网控制模块相连，用于接收所述麦克风阵列的音频数据，并将所述音频数据通过所述以太网控制模块发送至所述以太网物理层芯片。

可选地，所述音频控制模块包括增益单元，用于通过I2C总线与设置在麦克风阵列上的ADC芯片相连，以采集音频增益。

可选地，所述音频控制模块包括启停单元，用于控制接收音频数据的启停。

本实用新型还提供了一种终端设备，其中，包括本实用新型提供的基于以太网的音频采集装置；

所述终端设备还包括麦克风阵列和以太网电源分离模块；

所述麦克风阵列与所述音频传输控制芯片相连，用于采集外部的音频数据；

所述以太网电源分离模块与所述以太网物理层芯片通过网口交互，并向所述音频传输控制芯片和所述以太网物理层芯片供电。

可选地，所述麦克风阵列为32通道麦克风阵列。

本实用新型又提供了一种基于以太网的录音系统，其中，包括以太网网络交换机，所述录音系统还包括本实用新型提供的终端设备；

所述以太网网络交换机与所述以太网电源分离模块交互，并通过所述以太网电源分离模块和所述网口向所述音频传输控制芯片和所述以太网物理层芯片供电。

可选地，所述终端设备的数量是一个以上。

可选地，还包括：

工业控制计算机，与所述以太网网络交换机进行交互，以对所述音频数据进行处理。

可选地，所述以太网网络交换机还与外网连接，以将所述音频数据通过工业控制计算机处理后上传到服务器，或通过外部控制系统控制所述工业控制计算机。

本实用新型提供的基于以太网的音频采集装置、终端设备及基于以太网的录音系统，通过以太网传输音频数据，并将以太网物理层芯片外置于音频传输控制芯片，可以实时传输多通道的音频数据，例如能同时采集32、64或96通道麦克风的音频数据。与现有技术相比，网线更容易布置，传输距离更远，布线距离可以达到100米，从而适用范围更广。网络传输可在断开连接时，实现自动连接，无需人员实时的对其进行干预，从而能够实现不间断的音频数据传输。

附图说明

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：

图1为本实用新型实施例提供的基于以太网的音频采集装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种优选的基于以太网的音频采集装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的终端设备的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种优选的基于以太网的录音系统的结构示意图。

100-音频采集装置200-终端设备1-XMOS芯片11-Audio控制模块12-Ethernet MAC控制模块2-Ethernet PHY芯片3-麦克风阵列4-网口5-POE电源分离模块6-POE网络交换机7-工业控制计算机

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

图1为本实用新型实施例提供的基于以太网的音频采集装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种基于以太网的音频采集装置100，包括音频传输控制芯片，本实施例中，具体为，还包括以太网物理层芯片(Ethernet PHY芯片2)。

其中，Ethernet PHY芯片2设置在XMOS芯片1的外部，XMOS芯片1用于接收麦克风阵列3的音频数据，并将该音频数据通过Ethernet PHY芯片2发送至网口4，通过该网口4传输至外部。

本实用新型实施例提供的基于以太网的音频采集装置通过以太网传输音频数据，并将以太网物理层芯片外置于音频传输控制芯片，可以实时传输多通道的音频数据，例如能同时采集32、64或96乃至更多通道麦克风的音频数据。与现有技术相比，网线更容易布置，传输距离更远，布线距离可以达到100米，从而适用范围更广。网络传输可在断开连接时，实现自动连接，无需人员实时的对其进行干预，从而能够实现不间断的音频数据传输。

图2为本实用新型实施例提供的一种优选的基于以太网的音频采集装置的结构示意图，优选地，XMOS芯片1包括音频控制模块(Audio控制模块11)和以太网控制模块(Ethernet MAC控制模块12)。

Audio控制模块11分别与麦克风阵列3和Ethernet MAC控制模块12相连，用于接收麦克风阵列3的音频数据，并将音频数据通过Ethernet MAC控制模块12发送至EthernetPHY芯片2。Audio控制模块11采集麦克风阵列3的音频数据，打包成音频流，然后将音频流加上相应的“数据包信息”，通过网络发送出去。外置于XMOS芯片1的Ethernet PHY芯片2将打包好的音频流传输出去，实现多通道音频数据的采集。

该音频采集装置可以采用命令控制，发送相应的命令，控制Audio控制模块11进行音频数据采集。其命令包含“开始”、“停止”、“增益设置”和“版本信息获取”等。

具体而言，Audio控制模块11可以包括增益单元，用于通过I2C总线与设置在麦克风阵列上的ADC芯片相连，以采集音频增益。Audio控制模块11还可以包括启停单元，用于控制接收音频数据的启停。可以理解，Audio控制模块11还可以包括信息获取单元，用于获取版本信息。

图3为本实用新型实施例提供的终端设备的结构示意图，如图3所示，本实用新型实施例还提供了一种终端设备200，包括本实用新型任意实施例提供的基于以太网的音频采集装置100。该终端设备200还包括麦克风阵列3和以太网电源分离模块(POE电源分离模块5)。

所述麦克风阵列3与XMOS芯片1相连，用于采集外部的音频数据。POE电源分离模块5与Ethernet PHY芯片2通过网口4交互，并向XMOS芯片1和Ethernet PHY芯片2供电。

本实用新型实施例提供的终端设备200基于以太网传输音频数据，可以实现32通道麦克风的音频数据采集。通过设置POE分离模块5，能够方便麦克风阵列的布置。各个麦克风阵列只需一根网线即可实现供电与数据的采集。

图4为本实用新型实施例提供的一种优选的基于以太网的录音系统的结构示意图，如图4所示，本实用新型实施例提供了一种基于以太网的录音系统，包括以太网网络交换机(POE网络交换机6)，还包括本实用新型任意实施例提供的终端设备200。

该POE网络交换机6与POE电源分离模块5交互，并通过POE电源分离模块5和网口4向XMOS芯片1和Ethernet PHY芯片2供电。

上述终端设备200可以是一个，也可以是两个或两个以上。例如，终端设备200的数量是两个以上，通过设置POE网络交换机7，可以同时连接多个终端设备200，以同时处理多个麦克风阵列3，实现大型的阵列传输与处理。

进一步地，该录音系统可以包括工业控制计算机7，与POE网络交换机6进行交互，以对音频数据进行处理。

POE网络交换机6还可以连接外网，与外网进行交互，实现外部控制麦克风阵列的音频数据采集与监控运行情况。具体地，POE网络交换机6还与外网(局域网或广域网)连接，以将音频数据通过工业控制计算机处理后上传到服务器，或通过外部控制系统控制该工业控制计算机。

本实用新型实施例提供的基于以太网的录音系统，能够适合多个麦克风阵列的控制与传输，也可实现远程控制录音情况和系统运行情况。录音的通道数可以成倍地增加，例如64通道、96通道等。通过设置POE网络交换机和工业控制计算机，可实现多个麦克风阵列的音频数据统一处理。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，但以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本实用新型的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于以太网的音频采集装置，其特征在于，包括：

音频传输控制芯片；

以太网物理层芯片，设置在所述音频传输控制芯片的外部；

所述音频传输控制芯片用于接收麦克风阵列的音频数据，并将所述音频数据通过所述以太网物理层芯片发送至网口，通过所述网口传输至外部。

2.根据权利要求1所述的基于以太网的音频采集装置，其特征在于，所述音频传输控制芯片包括音频控制模块和以太网控制模块；

所述音频控制模块分别与所述麦克风阵列和所述以太网控制模块相连，用于接收所述麦克风阵列的音频数据，并将所述音频数据通过所述以太网控制模块发送至所述以太网物理层芯片。

3.根据权利要求2所述的基于以太网的音频采集装置，其特征在于，所述音频控制模块包括增益单元，用于通过I2C总线与设置在麦克风阵列上的ADC芯片相连，以采集音频增益。

4.根据权利要求2所述的基于以太网的音频采集装置，其特征在于，所述音频控制模块包括启停单元，用于控制接收音频数据的启停。

5.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的基于以太网的音频采集装置；

所述终端设备还包括麦克风阵列和以太网电源分离模块；

所述麦克风阵列与所述音频传输控制芯片相连，用于采集外部的音频数据；

所述以太网电源分离模块与所述以太网物理层芯片通过网口交互，并向所述音频传输控制芯片和所述以太网物理层芯片供电。

6.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述麦克风阵列为32通道麦克风阵列。

7.一种基于以太网的录音系统，其特征在于，包括以太网网络交换机，所述录音系统还包括权利要求5或6所述的终端设备；

所述以太网网络交换机与所述以太网电源分离模块交互，并通过所述以太网电源分离模块和所述网口向所述音频传输控制芯片和所述以太网物理层芯片供电。

8.根据权利要求7所述的基于以太网的录音系统，其特征在于，所述终端设备的数量是一个以上。

9.根据权利要求7所述的基于以太网的录音系统，其特征在于，还包括：

工业控制计算机，与所述以太网网络交换机进行交互，以对所述音频数据进行处理。

10.根据权利要求9所述的基于以太网的录音系统，其特征在于，所述以太网网络交换机还与外网连接，以将所述音频数据通过工业控制计算机处理后上传到服务器，或通过外部控制系统控制所述工业控制计算机。