一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統技術方案

本實用新型專利技術公開一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統。其中該系統包括上位機軟件和音頻信號控制機箱；音頻信號控制機箱主要由電源板，控制板，功放板，LED指示板組成。上位機軟件和音頻信號控制機箱經過以太網通信，能夠實現音頻信號的遠程控制和監視。本控制系統能夠很好的音頻信號的控制，實現音頻信號的遠程控制，方便用戶使用，可以擴展RS232串口，USB口，具有較強的通用性和可擴展性。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統，涉及應用領域有現代化教學系統，KTV音樂，電影院，會議室，遠程視屏教學等方面。在教育系統、生活娛樂等方面有廣泛的應用。
技術介紹
音頻信號廣泛應用于人們的生活中，尤其是在現代化教育教學中，現在的小學、中學、高中和大學都采用多媒體教學。而目前采用的音箱調節均是手動式調節。手動調節只能在設備前面進行操作。無法在電腦前面進行操作。這樣就會給教學帶來不便。隨著科技的發展，以太網已廣泛的應用在人們的生活中，那么開發一套基于以太網遠程控制的音頻信號系統顯得尤為重要。該系統成本低，采用目前主流的FPGA芯片進行控制，FPGA芯片便宜，電路簡單。在已有的許多音箱系統中只需要更換主控板即可，更換簡單，能滿足廣大人們的要求。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題在于將以太網用于音頻信號控制系統中，以實現遠程控制。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統，其特征在于，包括：與上位機連接的控制板：用于接收上位機的控制數據，并根據上位機的控制數據控制功放板；與控制板連接的電源轉換器：包括一個AC/DC的轉換模塊以及與DC/DC的電源模塊；所述DC/DC的電源模塊與控制板連接給控制板供電；與控制板連接的功放板：用于接收控制板發出的音量控制信號，并根據控制板的音量控制信號將來自信號源的微弱電信號進行放大以驅動揚聲器發出音量控制信號所需要的聲音大小。在上述的一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統，所述控制板包括：網絡接口模塊：與上位機連接，用于和上位機的信號通訊；處理芯片：與網絡接口模塊連接，采用FPGA芯片， FPGA根據內部存儲的邏輯算法，反應當前音頻的大小，在根據的用戶的要求，發出用戶所需求的音頻控制信號；音頻處理器：接收處理芯片的音量控制信號并根據信號進行音量電平控制調節并將調節的信號發送給功放板；通用接口單元：與音頻處理器連接，用于將音頻處理器的調節的信號傳輸給功放板。在上述的一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統，所述網絡接口模塊采用型號為W5300的模塊。在上述的一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統，所述處理芯片采用FPGA芯片，型號是XC5VSX50T-1FFG665I的FPGA芯片。在上述的一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統，所述音頻處理器采用型號是MAX5406的音頻處理器。在上述的一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統，還包括通用接口單元采用型號是J30J航插，用于外界信號與控制板連接。在上述的一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統，還包括一隔離器件ADuM1400ARCZ，用于隔離FPGA與外界的信號進行電氣隔離，保護FPGA器件。在上述的一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統，還包括一路USB接口和一路RS232串口，能與其他的設備進行連接，RS232可以用于與PC機進行通信，或者其他的RS232接頭進行通信，只需要修改相應的邏輯代碼即可；USB接口可以用于擴展USB接口的無線網卡等設備。本技術產生的有益效果是：本技術通過FPGA芯片、AD和DA芯片、MAX5406芯片實現音頻信號的控制。以實現遠程對音響等音頻設備的操作控制。而且采用以太網的通信形式，使用靈活方便。本技術接插件設計了防誤插，防止使用者的誤操作，具有較高的可靠性。附圖說明圖1是控制系統整體結構示意圖。圖2是本技術具體實現原理框圖。圖3是本技術電源轉換器的模塊圖。具體實施方式為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。本技術實施例可實現音頻信號的控制，整個系統如圖1所示，包括上位機，FPGA芯片、MAX4506、功率放大，通用接口。本技術實施例為音響的聲音控制。提供一種能基于以太網，能控制音頻信號系統。該系統包括主控板、功放板、電源板和LED燈指示板。主控板上包括FPGA芯片，MAX5406、AD/DA芯片，以及多個接口，用于與其他板子進行信號交換。功放板主要是將主控板產生的信號經過放大，提供給外部的音箱設備。電源板主要是將市電220V轉換直流電，以供控制設備使用。所述的LED燈指示板主要是采用發光二極管，以指示控制設備的各種工作狀態。本技術所述的系統中，所述的以太網實現方式如下：本接口設計采用以太網轉換模塊W5300，該模塊由FPGA進行控制，用于上位機和控制板之間的通信，通過網絡接口連接上位機，進行數據交換。本技術系統中，所述音頻信號控制根據不同的應用要求，實現遠程調節和控制。實現方式如下：本系統設計采用XC5VSX50T-1FFG665I的FPGA來實現，它是Xilinx公司出品的Virtex-5系列FPGA，內部擁有760Kb的DRAM和4750Kb的BRAM，同時擁有288單元的DSP48E Slice,具有良好的數據處理能力。本模塊利用FPGA豐富的IO來控制下級電路中的各個模塊，利用其豐富的FIFO資源與norflash進行數據緩存，同時進行相應的數據算法處理。本技術所需要的算法，控制全部由FPGA實現。MAX5406是Maxim公司推出的一種音頻處理器, 該芯片內含雙通道32階 (每級2 dB) 對數式直流音量控制、分壓式平衡控制、線性數字分壓式低音、高音音調控制以及超低音、聲像擴展和偽立體聲控制電路。MAX5406采用BiCMOS工藝, 可采用簡單的回彈式按鈕控制所有功能, 且不再需要另外的微處理器進行功能轉換; 芯片的控制輸入端具有防抖動功能, 并可根據按鈕持續按動時間的長短自動切換調節速率: 小于32 ms則判斷為抖動而不予響應, 小于1 s時僅改變1次, 按鈕按下并保持大于1 s時, 以4 Hz的速率進行調節, 大于4 s則以16 Hz的速率進行調節; 多個按鈕同時按下則判斷為誤按而不予響應; 器件的兩套單端或差分立體聲輸入可相加或混合應用; 上電時音量自動設定為- 20 dB; 使用時可選用單2.7～5.5 V或±2.7 V等操作電壓; 內置的被動式輸入RF濾波器可防止高頻信號進入揚聲器, 而噪聲抑制功能則消除了開關機和調節過程中的可聞噪音。MAX5406具有功能完善、操作界面友好、保真度高、線路簡潔等特點, 適合在汽車音響、便攜式播放器、平板電視以及計算機等音響系統中應用。MAX5406采用48腳TSSOP和TQFN兩種封裝,兩種封裝功能相同, 僅引腳排序不同。采用TSSOP48封裝的MAX5406引腳接法簡單，使用方便。通過MAX5406可實現按鈕每按動一次改變2dB的對數型分壓式音量電平控制。調節時, 左右通道將同時升降, 因而左右平衡不受影響且可保持音量開始調節時的狀態。MAX5406采用雙分壓計來調節左右聲道的平衡。按BALR一次, 右通道提升1 dB而左聲道衰減1 dB, 其結果將導致右聲道比左聲道音量大2dB, 但總音量在平衡調節過程中保持不變。MAX5406用線性分壓方式可以對低音和高音進行超過±10 dB的幅度調節。其音量大小的調節由FPGA控制MAX5406來實現。W5300是一款0.18μm CMOS工藝的單芯本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統，其特征在于，包括：與上位機連接的控制板：用于接收上位機的控制數據，并根據上位機的控制數據控制功放板；與控制板連接的電源轉換器：包括一個AC/DC的轉換模塊以及與DC/DC的電源模塊；所述DC/DC的電源模塊與控制板連接給控制板供電；與控制板連接的功放板：用于接收控制板發出的音量控制信號，并根據控制板的音量控制信號將來自信號源的微弱電信號進行放大以驅動揚聲器發出音量控制信號所需要的聲音大小。

【技術特征摘要】
1.一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統，其特征在于，包括：與上位機連接的控制板：用于接收上位機的控制數據，并根據上位機的控制數據控制功放板；與控制板連接的電源轉換器：包括一個AC/DC的轉換模塊以及與DC/DC的電源模塊；所述DC/DC的電源模塊與控制板連接給控制板供電；與控制板連接的功放板：用于接收控制板發出的音量控制信號，并根據控制板的音量控制信號將來自信號源的微弱電信號進行放大以驅動揚聲器發出音量控制信號所需要的聲音大小。2.根據權利要求1所述的一種基于以太網遠程控制的音頻信號系統，其特征在于，所述控制板包括：網絡接口模塊：與上位機連接，用于和上位機的信號通訊；處理芯片：與網絡接口模塊連接，采用FPGA芯片，FPGA根據內部存儲的邏輯算法，反應當前音頻的大小，在根據的用戶的要求，發出用戶所需求的音頻控制信號；音頻處理器：接收處理芯片的音量控制信號并根據信號進行音量電平控制調節并將調節的信號發送給功放板；通用接口單元：與音頻處理器連接，用于將音頻處理器的調節的信號傳輸給功放板。3.根據權利要求2所述的一種基于以太網遠程控制的音頻信...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅朝雄，倪祥剛，
申請(專利權)人：武漢青禾科技有限公司，
類型：新型
國別省市：湖北;42