多路實(shí)況數(shù)字音頻流服務(wù)器設(shè)計(jì)的研究.pdf

1、與數(shù)字信號(hào)相比，通過模擬信號(hào)來實(shí)現(xiàn)音頻的處理和傳遞有著許多無法克服的缺點(diǎn)：控制性較差，易受干擾，保密性不好。音頻信號(hào)的數(shù)字化是大勢(shì)所趨。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用為數(shù)字音頻信號(hào)的傳輸提供了極大便利，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)字音頻信號(hào)的傳輸和交換代表了未來音頻技術(shù)的發(fā)展方向。 當(dāng)前，大多數(shù)音頻流服務(wù)器是通過PC獲取數(shù)據(jù)，或者是用其它方法將采集到的數(shù)據(jù)傳給PC，然后通過PC將數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)上，系統(tǒng)成本過高，且大多只能實(shí)現(xiàn)單路音頻的采集。隨著人們需求的

2、變化，越來越多的應(yīng)用場(chǎng)合需要多路音頻的同時(shí)采集。因此，開發(fā)一種低成本、低功耗、高性能的多路實(shí)況數(shù)字音頻流服務(wù)器系統(tǒng)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 在查閱大量資料的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)出一種多路實(shí)況數(shù)字音頻流服務(wù)器系統(tǒng)，系統(tǒng)采用CPLD、IP網(wǎng)絡(luò)多播等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了四路模擬音源的同時(shí)實(shí)時(shí)采集，將模擬音頻信號(hào)以．44.1kHz的采樣率、16位的采樣精度轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)后，通過以太網(wǎng)傳輸?shù)讲シ沤K端。傳輸過程的數(shù)字化使音頻信號(hào)具有更好的可控性、保密性

3、和抗干擾能力。系統(tǒng)還具有AGC(自動(dòng)增益控制)功能，能夠根據(jù)輸入音源信號(hào)幅度大小的不同自動(dòng)將其穩(wěn)定在一定的水平，避免了由于音源信號(hào)強(qiáng)弱的變化而造成播放終端聲音的忽大忽小，同時(shí)保護(hù)了終端播放設(shè)備。 論文的第一部分介紹了數(shù)字音頻流服務(wù)器系統(tǒng)的相關(guān)理論，包括音頻的數(shù)字化和本文所用到的TCP/IP相關(guān)協(xié)議。 第二部分介紹了硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括音頻采集板和網(wǎng)絡(luò)接口板的設(shè)計(jì)。 音頻采集板以CPLD為核心，主要將各路模擬音頻信號(hào)

4、轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號(hào)，然后存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。CPLD技術(shù)的應(yīng)用不僅使系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，易于更新和維護(hù)，而且使系統(tǒng)小巧、穩(wěn)定、功耗低、實(shí)時(shí)性強(qiáng)。CPLD程序的編寫采用VHDL硬件描述語言。 網(wǎng)絡(luò)接口板以網(wǎng)絡(luò)微控制器DS80C400為核心器件，主要實(shí)現(xiàn)音頻采集板與以太網(wǎng)的接口，將音頻采集板采集到的各路音頻數(shù)據(jù)發(fā)送到各自的多播地址。DS80C400是DALLAS公司生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)微控制器，以8051為核，集成了以太網(wǎng)MAC，片上ROM固化了完