井下網絡通信系統嵌入式網絡音頻模塊

SV-2201V/SV-2203V網絡音頻模塊是一款高性能的10/100M網絡音頻模塊，採用高性能處理器構架及專業Codec，能接收網絡音頻數據流，轉換成音頻模擬信號輸出。亦能采樣本地的mic輸入或linein輸入，發送到網絡上，供其他網絡音頻模塊接收播放，具有CD級的播放音質。同時提供高性能的雙向音頻數據傳輸，便於構建網絡語音對講系統。

我們提供了NAManager軟件用於模塊的IP地址等參數配置，提供二次開發動態庫用於網絡音頻廣播和網絡語音對講系統開發。

SV-2201V/SV-2203V系列模塊具有非常齊備的接口，用戶幾乎不需任何電路就可以開發出自己專有的網絡音頻終端：自助銀行終端、礦井求助終端、網絡播放器、網絡點播終端、網絡尋呼話筒等等。

系統工作軟件環境特點：

• 簡單易用： 系統中的音頻設備可以直接和其他設備廣播、對講，不依賴軟件平台支撐；
• 開發週期快： 直接利用我公司現有的廣播對講軟件系統平台；
• 個性化強： 利用我公司SDK開發包開發出用戶自己的應用軟件平台。

應用於以下領域：

• 網絡廣播系統： 校園公共廣播、交通廣播系統、平安城市
• 網絡對講系統： 自助銀行對講系統，礦井應急廣播對講系統，列車地鐵車輛求助廣播系統，哨位對講系統
• 現場聲音採集： 鐵路軌道聲音採集系統、環境音頻監控
• 網絡音樂播放器：智能家居音樂播放，酒店背景音樂播放，酒店客房音樂系統

因為SV-2201V/SV-2203V系列網絡音頻模塊的音頻流採用的是私有協議，整個系統中必須全部使用我公司的音頻設備（對講主機、終端等等），或者是我公司開發的應用軟件，或者是用戶自己由DLL動態庫開發的應用軟件，該動態庫只能運行在Windows操作系統。我公司另外有SV-2700VP系列模塊，支持SIP標準協議，可以方便地兼容其他應用軟件，包括用戶編寫自己的應用軟件運行在Linux等操作系統中。

SV-2201V/SV-2203V系列網絡音頻模塊支持單播、組播及廣播等多種通信方式，可以在局域網絡或者廣域網內搭建音頻系統。

二、模塊結構

SV-2201V/SV-2203V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。通過網絡接口，SV-2201V/SV-2203V可直接接入以太網。

其內部結構如下：

注：SV-2201V/SV-2203V採用了插針作為外部接口，使用時需要外接轉接板電路。

三、功能和特點

• 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 48k采樣率320kps的音頻流。

接收網絡中以廣播、組播、單播等方式發過來的音頻流，在本地解碼后播放。

音頻編碼： 以8/16/24/32/48k的采樣率採集線路輸入或者mic輸入的音頻信號，以ADPCM/PCM編碼，送到網絡中。

音頻採集： 將本地聲音通過Line In採集后送到其他音頻終端上播放或存儲

監聽： 通過網絡或者其他方式，控制模塊將本地聲音送到網絡的其他地方

音頻雙向傳輸：將線路輸入或者mic輸入的音頻信號以8k或16k的采樣率采樣，以ADPCM編碼以單播等方式發送到網絡上，同時接收對方的ADPCM音頻流，解碼后輸出。

雙向對講： 可以實現電腦與設備的對講，或者設備和設備的雙向對講。對講時，網絡音頻模塊提供高強度的回聲抑制（AEC）。

雙向傳輸： 通過一對網絡音頻設備，將兩個現場的聲音現場的聲音採集起來，分別傳送給對方解碼后還原

• 控制方式：

按鍵控制：直接通過模塊上的IO口，控制模塊對講或者錄播

串口控制：通過模塊上的控制串口，控制模塊對講或者錄播

網絡控制：在網絡的其他設備上通過網絡命令，控制控制模塊對講或者錄播

• 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

• 擴展功能（以下功能不是所有型號均支持）：

POE供電：提供POE受電模塊接口

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 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

• 電源輸入： 電壓DC 4.7～5.5V

工作電流，200mA

• 溫度： 使用溫度範圍   0～70℃（工業級：-40～85℃）

儲存溫度範圍 -40～85℃

• 網絡接口： 10/100M Base 自適應以太網接口
• Mic/LineIn輸入：典型幅值1000mVrms，信噪比95dB
• Line Out輸出：負載10KΩ，典型1000Vrms，信噪比95dB（播放模式下）
• 解碼模式： 提供立體聲播放， 48kHz，320kbps音頻流，支持 MP3、PCM、ADPCM等格式。

最小延時為50ms

• 編碼模式： 48kHz采樣頻率，ADPCM/PCM編碼

最小延時為30ms

• 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

• 控制串行接口：波特率115.2kbps
• GPIO： 共4路通用IO，其中2路輸入2路輸出
• 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
• 模塊尺寸： 長×寬×高：5.2×4×1.5cm

五、引腳說明

SV-2201V/SV-2203V系列網絡音頻模塊，所有外部連接採用插針形式，插針間隔2.0mm。

端口類型定義

P ———— 電源

AI ———— 模擬輸入（在這裡是音頻輸入）

AO ———— 模擬輸出（在這裡是音頻輸出）

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

因為後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坏。模擬輸入/模擬輸出也需要增加放大電路及輸入保護電路。

引腳定義

六、硬件接口描述

1. 電源輸入端口

本網絡音頻模塊採用直流供電方式，寬電壓輸入，電源範圍DC4.7～5.5V。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儘量穩定，最小電流保証100mA.

2. 控制串口端口（Uart0）

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】

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。

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，保証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，並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纔會復低電平。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。錄播模式下可以 以48k采樣率進行ADPCM/PCM編碼，對講模式下以8k采樣率的雙向傳輸。

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NAManager或者串口、網絡選擇其工作模式。

注： 立體聲編碼或者32/48k等雙向編碼，不是一個標準型號，需要單獨咨詢我們。

5. 對講/采播控制端口

對於簡單的應用場景，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-2203V專門設計有一個控制端子，其定義如下。

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：【脈衝模式】，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，鬆開即端口。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NAManager配置呼叫端對應的各項參數。

6. 通用IO通用串口（GPIO Uart1）

通用IO以及通用串口和網絡模塊的音頻工作沒有任何關係，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。

關於通用IO以及通用串口，參加NAManager和【網絡控制文檔】。

7. 網絡接口

網絡接口採用兩種連接方式：

• 採用RJ45標準10/100M自適應網絡接口。RJ45座上有兩個指示燈，一個連接指示燈，一個數據收髮指示燈。
• 採用尾線方式，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。

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，則一定需要採用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，只要保証1、2或3、6成對即可。8、9也可以相互調換。

七、產品選型

1. SV-2201V/SV-2203V系列模塊型號列表

SV-2200V系列模塊採用插針結構，型號及對應的功能如下：