本发明专利技术提供了一种可级联的数字音频矩阵、数字音频通信系统及方法。数字音频矩阵包括DSP单元和FPGA单元；DSP单元，用于接收外界信号源输入的模拟音频信号，将其模数转换后得到的各路数字音频信号连同预设的信号转发路径信息下发至FPGA单元；接收FPGA单元上发的数字音频信号，对该数字音频信号以及模拟音频信号进行相关音频处理，之后控制各音频输出接口输出；FPGA单元，用于接收DSP单元下发的数字音频信号，将其中多路数字音频信号打包后按照转发路径转发至其他设备。本发明专利技术实现数字音频矩阵之间的双向数字音频信号传输功能，扩展方式更加灵活，保证了音频信号的质量，且采用防掉电处理，满足了复杂环境中的使用需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及音频信号处理
，尤其涉及ー种。
技术介绍
数字音频矩阵是各种酒店、会堂、体育场馆等大型场所必需的音频信号处理设备。目前，为了扩展音频输入输出通道数，数字音频矩阵的应用方式通常如图I所示。图I是仅应用两个数字音频矩阵扩展方式为例，图中数字音频矩阵Dl和数字音频矩阵D2均具有三个音频信号输入接口和三个音频信号输出接ロ，可以接收三路模拟音频信号和输出三路模拟音频信号。数字音频矩阵Dl通过ー个音频输出接ロ 11与数字音频矩阵D2的一个音频输入接ロ 21连接，通过该通道传输模拟的音频信号，实现两个矩阵之间的 音频信号的传输，从而将音频输入输出通道数由3个扩展为5个。然而，这种传统的扩展方式存在以下缺陷I)在数字音频矩阵Dl与D2之间，一条线只能传输一路音频信号，因而音频信号路数受限。2)音频信号在不同矩阵之间传输时，信号容易损失。以图I为例，数字音频矩阵Dl接收到模拟信号后，先对其进行模数转换及其他数字处理，再进行数模转换后输出至数字音频矩阵D2，显然模拟音频信号的传输方式使得信号容易受损。3)音频信号只能单向输出。以图I为例，音频信号只能由数字音频矩阵Dl输出至数字音频矩阵D2，不能反向，这样再应用时给用户带来诸多不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可级联的的数字音频矩阵、数字音频通信系统及方法，用户可根据需求自由的对音频输入输出位数进行扩展，且在扩展的同时保证音频信号的质量；本专利技术的另一目的在于提供一种可级联的的数字音频矩阵、数字音频通信系统及方法，实现音频信号的双向传输，进ー步提升用户的使用效果。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的ー种可级联的数字音频矩阵，包括电源模块、DSP単元，以及与该DSP単元分别连接的音频输入接口和音频输出接ロ，还包括FPGA单元，所述电源模块与DSP单元和FPGA单元分别连接；所述DSP単元，用于接收外界信号源通过音频输入接ロ输入的模拟音频信号，将其模数转换后得到的各路数字音频信号连同预设的信号转发路径信息下发至FPGA単元；接收FPGA単元上发的数字音频信号，对该数字音频信号以及所述模拟音频信号进行相关音频处理，之后控制各音频输出接ロ输出；所述FPGA単元，用于接收DSP単元下发的数字音频信号，将其中一路或者一路以上的数字音频信号打包后按照信号转发路径转发至其他设备。ー种数字音频通信系统，包括至少两个数字音频矩阵，所述数字音频矩阵包括电源模块、DSP单元、与该DSP单元分别连接的音频输入接口和音频输出接ロ、FPGA单元；所述DSP単元，用于接收外界信号源通过音频输入接ロ输入的模拟音频信号，将其模数转换后得到的各路数字音频信号连同预设的信号转发路径信息下发至FPGA単元；接收FPGA単元上发的数字音频信号，对该数字音频信号以及所述模拟音频信号进行相关音频处理，之后控制各音频输出接ロ输出；所述FPGA単元，用于接收DSP単元下发的数字音频信号，将其中一路或者一路以上的数字音频信号打包后按照信号转发路径转发至下ー级设备；在接收到来自上ー级设备的数字音频信号吋，判断本端是否为目的地，若是，则将其拆包后上报至本端的DSP単元，否则将其转发至下一级设备； 不同数字音频矩阵之间通过FPGA単元级联。其中，所述FPGA単元，还用于实时检测与本端连接的数字音频矩阵是否掉电，在检测到掉电时通过数字信号线传输电压调制信号至对端。其中，所述电源模块还与本端连接的数字音频矩阵的FPGA单元连接，向其输出电压调制信号。其中，所述级联的数字音频矩阵的个数为8。ー种数字音频通信系统，包括至少两个数字音频矩阵，交換机设备；所述数字音频矩阵包括电源模块、DSP単元、与该DSP単元分别连接的音频输入接口和音频输出接ロ、第一 FPGA単元；所述DSP単元，用于接收外界信号源通过音频输入接ロ输入的模拟音频信号，将其模数转换后得到的各路数字音频信号连同预设的信号转发路径信息下发至第一 FPGA単元；接收第一 FPGA単元上发的数字音频信号，对该数字音频信号以及所述模拟音频信号进行相关音频处理，之后控制各音频输出接ロ输出；所述FPGA単元，用于接收DSP単元下发的数字音频信号，将其中一路或者一路以上的数字音频信号打包后连同信号转发路径转发至交換机设备；在接收到交換机设备的数字音频信号吋，将其拆包后上报至本端的DSP単元；所述交换机设备，包括第二 FPGA単元，用于接收来自各数字音频矩阵的数字音频信号及信号转发路径信息，根据该信号转发路径将数字音频信号转发至指定数字音频矩阵的第一 FPGA单元；所述各数字音频矩阵分别通过第一 FPGA単元与交換机设备的第二 FPGA単元相连接。ー种数字音频通信方法，包括步骤在各个数字音频矩阵中分别预设信号转发路径信息；在各个数字音频矩阵端，将本端的音频输入接ロ收到的模拟音频信号进行模数转换处理，将处理后的各路数字音频信号发送至本端的FPGA単元；FPGA単元根据信号转发路径将其中指定的一路或者多路数字音频信号打包连同信号转发路径信息发送至下ー级数字音频矩阵；下ー级数字音频矩阵的FPGA单元收到数字音频信号后，根据其中携帯的信号转发路径信息判断本端是否为信号转发目的地，若是，则将数字音频信号拆包处理后上报至本端的DSP単元，否则将其转发至下ー级数字音频矩阵，直至转发至目的地；在各个数字音频矩阵端，DSP単元根据预设的规则对FPGA単元上报的数字音频信号以及本端音频输入接ロ接收的模拟音频信号进行相应音频处理，控制本端的音频输出接ロ输出各路模拟音频信号。其中，还包括在FPGA单元中设定默认的信号转发路径信息，在本端掉电时按照该默认的信号转发路径转发当前的数字音频信号。另ー种数字音频通信方法，包括步骤在各个数字音频矩阵中分别预设信号转发路径；在各个数字音频矩阵端，将本端的音频输入接ロ收到的模拟音频信号进行模数转换处理，将处理后的各路数字音频信号发送至本端的FPGA単元；FPGA単元根据信号转发路径将其中指定的一路或者多路数字音频信号打包连同信号 转发路径信息发送至交換机设备，由交換机设备将打包的数字音频信号转发至指定的数字音频矩阵；在各个数字音频矩阵端，DSP単元根据预设的规则对交换机设备转发来的数字音频信号以及本端音频输入接ロ接收的模拟音频信号进行相应音频处理，控制本端的音频输出接ロ输出各路模拟音频信号。与现有技术相比，本专利技术实施例具有以下有益效果I)本专利技术实施例在数字音频矩阵中增设了用于对音频数据进行打包/拆包/同步的FPGA単元，在进行扩展时，数字音频矩阵之间可通过FPGA单元连接，能够双向传输数字音频信号且一条数据信号线可同时传输多个通道的数据，一方面由于数字信号本身所具有的特性，保证了音频信号的质量，提高了稳定性和可靠性；另一方面，由于可双向传输，増加了数字音频矩阵扩展的灵活性，可满足用户在复杂环境下的使用需求。2)本专利技术实施例中可保证不同数字音频矩阵能够基本同歩。3)本专利技术实施例中，FPGA単元中可预设在本端死机情况下的信号转发路径，这样在多级级联时，若其中一台数字音频矩阵down掉的话其他数字音频矩阵仍然能够正常输入输出。4)本专利技术实施例还进行了防掉电处理，可通过两种方式来实现，保证了一台数字音频矩阵掉电情况下能够从其他数字音频矩阵获取电源信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可级联的数字音频矩阵，包括电源模块、DSP单元，以及与该DSP单元分别连接的音频输入接口和音频输出接口，其特征在于，还包括FPGA单元，所述电源模块与DSP单元和FPGA单元分别连接；所述DSP单元，用于接收外界信号源通过音频输入接口输入的模拟音频信号，将其模数转换后得到的各路数字音频信号连同预设的信号转发路径信息下发至FPGA单元；接收FPGA单元上发的数字音频信号，对该数字音频信号以及所述模拟音频信号进行相关音频处理，之后控制各音频输出接口输出；所述FPGA单元，用于接收DSP单元下发的数字音频信号，将其中一路或者一路以上的数字音频信号打包后按照信号转发路径转发至其他设备。
【技术特征摘要】
1.ー种可级联的数字音频矩阵，包括电源模块、DSP単元，以及与该DSP単元分别连接的音频输入接口和音频输出接ロ，其特征在于，还包括FPGA单元，所述电源模块与DSP单元和FPGA单元分别连接；所述DSP単元，用于接收外界信号源通过音频输入接ロ输入的模拟音频信号，将其模数转换后得到的各路数字音频信号连同预设的信号转发路径信息下发至FPGA単元；接收FPGA単元上发的数字音频信号，对该数字音频信号以及所述模拟音频信号进行相关音频处理，之后控制各音频输出接ロ输出；所述FPGA単元，用于接收DSP単元下发的数字音频信号，将其中一路或者一路以上的数字音频信号打包后按照信号转发路径转发至其他设备。2.ー种数字音频通信系统，包括至少两个数字音频矩阵，其特征在干，所述数字音频矩阵包括电源模块、DSP単元、与该DSP単元分别连接的音频输入接口和音频输出接ロ、FPGA単元；所述DSP単元，用于接收外界信号源通过音频输入接ロ输入的模拟音频信号，将其模数转换后得到的各路数字音频信号连同预设的信号转发路径信息下发至FPGA単元；接收FPGA単元上发的数字音频信号，对该数字音频信号以及所述模拟音频信号进行相关音频处理，之后控制各音频输出接ロ输出；所述FPGA単元，用于接收DSP単元下发的数字音频信号，将其中一路或者一路以上的数字音频信号打包后按照信号转发路径转发至下ー级设备；在接收到来自上ー级设备的数字音频信号吋，判断本端是否为目的地，若是，则将其拆包后上报至本端的DSP単元，否则将其转发至下一级设备；不同数字音频矩阵之间通过FPGA単元级联。3.如权利要求2所述可级联的数字音频通信系统，其特征在于，所述FPGA単元，还用于实时检测与本端连接的数字音频矩阵是否掉电，在检测到掉电时通过数字信号线传输电压调制信号至对端。4.如权利要求2所述可级联的数字音频矩阵，其特征在于，所述电源模块还与本端连接的数字音频矩阵的FPGA单元连接，向其输出电压调制信号。5.如权利要求2至4任一所述数字音频通信系统，其特征在于，所述级联的数字音频矩阵的个数为8。6.ー种数字音频通信系统，包括至少两个数字音频矩阵，其特征在于，还包括交换机设备;所述数字音频矩阵包括电源模块、DSP単元、与该DSP単元分别连接的音频输入接口和音频输出接ロ、第一 FPGA単元；所述DSP単元，用于接收外界信号源通过音频输入接ロ输入的模拟音频信号，将其模数转换后得到的各路数字音频信号连同预设的信号转发路径信息下发至第一 FPGA単元；接收第一 F...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁永平，熊悦，
申请(专利权)人：深圳市东微智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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