SV-2401VP和SV-2403VP网络音频模块是一款通用的独立SIP音频功能模块,可以轻松地嵌入到OEM产品中。该模块对来自网络的SIP协议及RTP音频流进行编解码。
该模块支持多种网络协议和音频编解码协议,可用于VoIP和IP寻呼以及高质量音乐流媒体播放等应用。同时,SV-2403VP还提供两个串行端口,八个数字输入/输出,允许用户通过程序控制。
对于硬件产品研发集成,我公司提供使用开发规范,包括原理图,引脚分布和自定义载板PCB布局的建议。
SV-2401VP与SV-2101VP和SV-2701VP兼容,不支持GPIO及串口。
SV-2403VP与SV-2103VP和SV-2703VP兼容,支持GPIO及串口。
本系列模块可以应用于以下领域:
• 各种商业网络音频流应用
• 网络报警器,网络播放器
• 用于寻呼和内部通信应用的通用双向全双工VoIP对讲
• 用于IP音频分配应用的源编码器
• 用于VoIP应用的背景音乐和音乐保持编码器
• 适用于各种低延迟IP音频编码器
• 无人停车场,自助充电站对讲终端
• 高速公路隧道对讲、收费站对讲终端
SIP网络音频模块可与标准SIP系统中的其他SIP终端配合使用。 除了支持标准sip协议,该系列模块还具有我们的私有协议,因此它可以与我们的标准广播软件一起使用。 实现包括附加功能,如实时寻呼,定时广播,背景音乐和紧急广播。同时,还提供SIPManager配置软件来配置模块的IP地址和其他参数。
二、模块结构
SV-2401VP/SV-2403VP使用了AT32F437VGT7处理器构架加专业的双向音频Codec编解码器, 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Codec负责音频的输入及输出。其内部结构如下:
其外形结构如下:
为了更简单使用,SV-2401VP/SV-2403VP采用了接插件作为外部接口,同时集成了网络接口等。
三、功能和特点
音频解码:即音频播放。接收来自网络的音频流,经过模块解码后通过线路输出高质量音频信号。目前支持可以播放以下音频格式:MP3、WAV (PCM +IMA ADPCM)、G.711、G.722等,可以播放 48k采样率320kps的音频流。
接收网络中TCP、UDP、RTP、组播、广播等方式发过来的音频流,在本地解码后播放。
音频编码: 支持G.711a/u、G.722和RTP组播模式。
按键控制:直接通过模块上的IO口,控制模块SIP对讲或者发起RTP组播
串口控制:通过模块上的控制串口,控制模块SIP对讲或者发起RTP组播
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SIP对讲或者发起RTP组播
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
带2*15W的功放输出,亦可以通过调整电路改成1*30W功放输出
带有1路本地音频输入,实现本地扩音输出功能
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 的时间,通过串口或网络获得,或者定时播放音频文件
四、技术参数
供电电流,2000mA
- 温度: 使用温度范围 0~70℃(工业级:-40~85℃)
储存温度范围 -40~85℃
- 网络接口: 10/100M Base 自适应以太网接口
- Mic/LineIn输入:典型幅值1000mVrms,信噪比95dB
- Line Out输出:负载10KΩ,典型1000Vrms,信噪比95dB(播放模式下)
- RL-Line输入:本地扩音输入,典型幅值1000mVrms,信噪比95dB
- 功率输出: 功率放大输出,输出功率1*15W或1*30W
- 解码模式: 提供立体声播放, 48kHz,320kbps音频流,支持 MP3、WAV (PCM +IMA ADPCM)、G.711 a/u、G.722等格式。
最小延时为50ms
- 编码模式: 支持G.711a/u、G.722和RTP模式
最小延时为30ms
- 双向模式: 双向对讲,带高性能回声抑制算法,8kHz采样,ADPCM编码
最小延时为80ms
- 控制串行接口:波特率115.2kbps
- GPIO: 共4路通用IO,其中2路输入2路输出
- 通用串口: 支持透明传输,波特率2400~115.2kbps,7,8数据位,1,2停止位,None,Even,Odd,Space,Mark校验
- 模块尺寸: 长×宽×高:5.7×5.7×1.7cm
五、硬件接口描述
SV-2401VP/SV-2403VP系列网络音频模块,所有外部连接采用端子,电源采用2.0mm的端子,网络采用标准RJ45连接器,其他都是1.25mm的连接器。
端口类型定义
P ———— 电源
AI ———— 模拟输入(在这里是音频输入)
AO ———— 模拟输出(在这里是音频输出)
I ———— 数字输入端口,TTL 电平,耐压5V
O ———— 数字输出端口,TTL 电平
I/O ———— 数字输入输出端口,TTL 电平
N ———— 网络端口
因为后面所提到的硬件接口很多都直接和处理器相连。大部分情况下,数字输入输出端与外部相连,需要外加驱动电路,以保护处理器不受损坏。模拟输入/模拟输出也需要增加放大电路及输入保护电路。
1. 电源输入端口
本网络音频模块采用直流供电方式,宽电压输入,电源范围DC4.7~16V。因为涉及音频及高达400MHz的处理器,所以输入的电源电压必须尽量稳定,最小电流保证500mA.
接口描述:
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定义
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类型
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描述
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1
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VDD
|
P
|
电源输入,电压为直流12-24V
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2
|
GND
|
P
|
电源地
|
2. 控制串口端口(Uart1)
本网络音频模块有一个控制串口,利用控制串口可以查询到网络音频模块的工作信息及参数,也能控制网络音频模块工作。甚至可以往网络上的任意设备通信。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。
具体参见【网络音频模块串口】
接口描述:
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接口
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类型
|
描述
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1
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TXD1
|
O
|
控制串口输出,连接外部串口的输入
|
2
|
RXD1
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I
|
控制串口输入,连接外部串口的输出
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3
|
GND
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P
|
地线
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4
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3V3
|
P
|
3.3V电源输出。因为该电源直接连接到模块的工作电源上,为了保证模块性能,不建议3V3连接到外部电路
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3. 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。
接口描述:
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定义
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类型
|
描述
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1
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Rout
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AO
|
右声道输出
|
2
|
GND
|
P
|
地
|
3
|
Lout
|
AO
|
左声道输出
|
4
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P-ST
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O
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音频输出指示。没有声音时输出低电平,当对讲或者播放时,输出高电平3.3V
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如果播放的是MP3等立体声信号,则会提供立体声输出;如果检测到来自网络的音源是单声道ADPCM/PCM等其他单声道音频格式,则左右声道输出的是相同的信号。
P-ST作为音频输出指示,可以控制数字功放的使能端,保证没有声音输出时扬声器没有噪声,同时节省能耗。P-ST也可作为一个继电器的控制端,控制后级功放电路的电源。
P-ST信号的变化由网络是否有音频流决定,并不理睬输出音频信号的赋值,同时P-ST在超过1秒不会没有收到音频信号才会复低电平。有时候,我们希望P-ST变为高电平,而不要有声音输出,可以播放没有声音的音频流。
4. 功放输出端口
SV-2400VP系列带2*15W功放输出,亦可以通过调整电路改成1*30W功放输出
接口描述:
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定义
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类型
|
描述
|
1
|
R+
|
AO
|
右声道功率输出,连接无源扬声器正极
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2
|
R-
|
AO
|
右声道功率输出,连接无源扬声器负极
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3
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L+
|
AO
|
左声道功率输出,连接无源扬声器正极
|
4
|
L-
|
AO
|
左声道功率输出,连接无源扬声器负极
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5. Line In 线路/Mic输入端口
Line In/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。Mic输入180 mVpp( ), Line In音频线路输入3.3 Vpp( ),增益可以调节。
Mic可以直接连接一个电容式的麦克风,Line In可以用在差分输入或者单端输入
Line In和Mic有三种工作模式:①Mic有效/Line In无效;②Mic无效/Line In有效;③Mic有效/Line In有效;可以通过SIPManager或者串口、网络选择其工作模式。
接口描述:
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定义
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类型
|
描述
|
1
|
Mic+
|
AI
|
连接电容式麦克风正极
|
2
|
Mic-
|
AI
|
连接电容式麦克风负极
|
3
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Lin+
|
AI
|
连接线路输入正极
|
4
|
Lin-
|
AI
|
连接线路输入负极,或者连接线路输入地
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6. 对讲/采播控制端口
对于简单的应用场景,只需要连接几个按键开关就可以实现双向对讲或者采播。为此,SV-2403VP专门设计有一个控制端子,其定义如下。
接口描述:
|
定义
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类型
|
描述
|
1
|
GND
|
P
|
地线
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2
|
Call1
|
I
|
路呼叫/采播控制
|
3
|
Call2
|
I
|
第二路呼叫/采播控制
|
4
|
Call3
|
I
|
第三路呼叫/采播控制
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5
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M-ST
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O
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对讲/采播工作指示,平时输出低电平,当对讲或者采播时,输出高电平3.3V
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呼叫端口低电平有效,可以直接连接一个开关或按键,可以加上一个10/100k上拉电阻(可选),不可以直接连接电源(包括3.3V)。
输入口有两种工作模式:【脉冲模式】,即按下一次呼叫,再按一次断开。【保持模式】,需要一直按下才起作用,松开即端口。呼叫端可以控制模块进行对讲,或者采播(单播、组播或者广播)。
可以通过SIPManager配置呼叫端对应的各项参数。
7. 通用IO通用串口(GPIO Uart2)
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,只是网络音频模组将网络和串口及GPIO端口连接起来。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。
接口描述:
|
定义
|
类型
|
描述
|
1
|
TXD2
|
O
|
通用串口输出,连接外部串口的输入
|
2
|
RXD2
|
I
|
通用串口输入,连接外部串口的输出
|
3
|
GND
|
P
|
地线
|
4
|
GND
|
P
|
地线
|
5
|
In1
|
I
|
通用输入1
|
6
|
In0
|
I
|
通用输入0
|
7
|
Out1
|
O
|
通用输出1
|
8
|
Out0
|
O
|
通用输出0
|
关于通用IO以及通用串口,参加SIPManager和【网络控制文档】。
8. 网络接口
网络接口采用两种连接方式:
- 采用RJ45标准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。