CN211908809U - 一种采用光纤的多路音频传输电路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于广播通信技术领域，具体公开了一种采用光纤的多路音频传输电路系统，包括信号采集电路、A/D转换芯片、CPLD数据处理芯片、LVDS编码芯片、光发射模块、光接收模块、LVDS解码芯片、数字功率放大器以及终端音箱，其中，多个信号采集电路均通过A/D转换芯片与CPLD数据处理芯片连接，CPLD数据处理芯片分别与LVDS编码芯片、LVDS解码芯片连接，LVDS编码芯片与光发射模块连接，光发射模块分别与光接收模块、LVDS解码芯片连接，光接收模块分别与LVDS解码芯片、LVDS编码芯片连接，LVDS解码芯片和LVDS编码芯片均连接CPLD数据处理芯片，CPLD数据处理芯片与数字功率放大器连接，数字功率放大器与终端音箱连接；可以实现系统的控制功能和对光接收模块的状态监测功能。

Description

一种采用光纤的多路音频传输电路系统

技术领域

本实用新型涉及广播通信技术领域，更具体地，涉及一种采用光纤的多路音频传输电路系统。

背景技术

光纤通信是以光纤为传输媒介，光信号转为电信号，以光信号为信息载体的通信方式。因其独特的宽频带、通信容量大、低延时、抗干扰、衰减小的优点，可以实现数据高保真、实时的传输，是目前所有通信中最佳的方式之一。而传统的通过网线音频传输是利用以太网接口通过局域网进行传输，带宽有限，实时性低，不适用于要求高保真，实时性要求高的场合。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述弊端，本实用新型的目的是提供一种采用光纤的多路音频传输电路系统，可以实现系统的控制功能和对光接收模块的状态监测功能。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

一种采用光纤的多路音频传输电路系统，包括多个信号采集电路、A/D转换芯片、第一CPLD数据处理芯片、第一MCU控制器、第一LVDS编码芯片、光发射模块、第一LVDS解码芯片、光接收模块、第二LVDS解码芯片、第二LVDS编码芯片、第二CPLD数据处理芯片、第二MCU控制器、数字功率放大器以及终端音箱，其中，多个所述信号采集电路均通过所述A/D转换芯片与所述第一CPLD数据处理芯片连接，所述第一CPLD数据处理芯片分别与所述第一LVDS编码芯片、第一LVDS解码芯片、第一MCU控制器连接，所述第一LVDS编码芯片与所述光发射模块连接，所述光发射模块分别与所述光接收模块、第一LVDS解码芯片连接，所述光接收模块分别与所述第二LVDS解码芯片、第二LVDS编码芯片连接，所述第二LVDS解码芯片和第二LVDS编码芯片均连接所述第二CPLD数据处理芯片，所述第二CPLD数据处理芯片分别与所述数字功率放大器、第二MCU控制器连接，所述数字功率放大器与所述终端音箱连接。

优选的，所述光发射模块通过单模光纤与所述光接收模块连接。

优选的，多个所述信号采集电路和A/D转换芯片组成A/D电路。

优选的，所述光接收模块的个数为4个，4个所述光接收模块均与所述光发射模块连接。

优选的，所述第一LVDS编码芯片和所述第二LVDS编码芯片的型号均为SN65LV1023A，所述第一LVDS解码芯片和所述第二LVDS解码芯片的型号均为SN65LV1224B。

优选的，所述第一MCU控制器的型号为STM8S105K4T6C，所述第二MCU控制器的型号为STC8F2K32S2。

优选的，所述第一CPLD数据处理芯片和所述第二CPLD数据处理芯片的型号均为EPM240T100C5。

优选的，所述数字功率放大器为立体声数字音频功率放大器，型号为TAS5707。

优选的，所述A/D转换芯片的型号为CS5343-CZZ。

优选的，还包括电源模块，所述电源模块为所述多路音频传输电路系统供电。

本实用新型实施例的采用光纤的多路音频传输电路系统具有以下优点：采用时分复用模式实现多路高清音频数据的光纤传输的同时，增加了控制信号传输和状态信号接收功能，在保证音频连续传输的同时，增加了控制信号和状态信号的发送和接收回路，实现了系统的控制功能和对接收终端的状态监测功能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种采用光纤的多路音频传输电路系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的光发射模块和光接收模块的连接结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电源模块电路图；

图4为本实用新型实施例提供的MCU控制器的电路图；

图5为本实用新型实施例提供的CPLD数据处理芯片的电路图；

图6为本实用新型实施例提供的A/D转换芯片的电路图；

图7为本实用新型实施例提供的LVDS编码芯片、LVDS解码芯片、光发射模块和光接收模块的电路图；

图8为本实用新型实施例提供的数字功率放大器的电路图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的采用光纤的多路音频传输电路系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。显然，所描述的实施例为本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种采用光纤的多路音频传输电路系统，包括多个信号采集电路、A/D转换芯片、第一CPLD数据处理芯片、第一MCU控制器、第一LVDS编码芯片、光发射模块、第一LVDS解码芯片、光接收模块、第二LVDS解码芯片、第二LVDS编码芯片、第二CPLD数据处理芯片、第二MCU控制器、数字功率放大器以及终端音箱，其中，多个所述信号采集电路均通过所述A/D转换芯片与所述第一CPLD数据处理芯片连接，所述第一CPLD数据处理芯片分别与所述第一LVDS编码芯片、第一LVDS解码芯片、第一MCU控制器连接，所述第一LVDS编码芯片与所述光发射模块连接，所述光发射模块分别与所述光接收模块、第一LVDS解码芯片连接，所述光接收模块分别与所述第二LVDS解码芯片、第二LVDS编码芯片连接，所述第二LVDS解码芯片和第二LVDS编码芯片均连接所述第二CPLD数据处理芯片，所述第二CPLD数据处理芯片分别与所述数字功率放大器、第二MCU控制器连接，所述数字功率放大器与所述终端音箱连接。

多路音频信号经信号采集电路采集后，通过A/D转换芯片转为数字信号后交由第一CPLD数据处理芯片处理，第一CPLD数据处理芯片输出并行信号至第一LVDS编码芯片，第一LVDS编码芯片将并行信号转为串行信号，并输出串行信号至光发射模块，光发射模块将串行信号通过光纤传输至光接收模块，光接收模块接收串行信号后传输给第二LVDS解码芯片，第二LVDS解码芯片将串行信号转化为并行信号并传输给第二CPLD数据处理芯片，经过第二CPLD数据处理芯片处理后传输I2S信号给数字功率放大器，最后数字功率放大器输出放大后的模拟音频信号至终端音箱；另外，第二CPLD数据处理芯片将接收到的并行信号传输至第二LVDS编码芯片，第二LVDS编码芯片将并行信号转化为串行信号，并输出串行信号至光接收模块，光接收模块将串行信号通过光纤传输至光发射模块，光发射模块接收串行信号后传输给第一LVDS解码芯片，第一LVDS解码芯片将串行信号转化为并行信号并传输给第一CPLD数据处理芯片，如此可实现信号的双向传输。

在本实施例中，所述光发射模块通过单模光纤与所述光接收模块连接。

如图2所示，所述光接收模块的个数为4个，4个所述光接收模块均与所述光发射模块连接。

如图3所示，所述电源模块为整个系统供电，本实施例具体采用LM2596S-12/TR芯片转为12V的目的，一是可以当扩展功能用，二是给功率放大电路供电，最大可输出电流3A，然后将12V通过BUCK电路降压为5V，最后采用LDO将5V转为3.3V供电路中其他模块使用，光发射模块和光接收模块的供电是3.3V/5V，可直接采用LDO转化后的3.3V使用。

如图4所示，所述第一MCU控制器的型号为STM8S105K4T6C，所述第二MCU控制器的型号为STC8F2K32S2；为节省成本，所述第二MCU控制器可以采用STC低廉的单片机，所述第一MCU控制器发送控制信号至第一CPLD数据处理芯片，通过光纤传输给光接收模块，光接收模块数据包里包括多路的音频信号和控制信号，然后通过第二LVDS解码芯片转换后发给第二CPLD数据处理芯片，第二MCU控制器解析该控制信号，选择一路音频接到终端音箱，同时并回传本地状态信号给光发射模块；附图具体是以第一MCU控制器为说明，接收端其电路与发送端的没什么差别。

如图5所示，所述第一CPLD数据处理芯片和所述第二CPLD数据处理芯片的型号均为EPM240T100C5，75MHZ的贴片有源晶振给整个系统提供时钟，JTAG接口供quartusll上位机下载程序。

如图6所示，多个所述信号采集电路和A/D转换芯片组成A/D电路，A/D转换芯片的型号为CS5343-CZZ，采用高品质的A/D电路完成多路音频采集，采样频率为48KHZ，转换精度为24bit(CD音质为44.1KHZ、16bit)，转换过程可做到高保真，通过对A/D转换芯片SDOUT脚上拉和下拉，可实现主从模式。

如图7所示，所述第一LVDS编码芯片和所述第二LVDS编码芯片的型号均为SN65LV1023A，所述第一LVDS解码芯片和所述第二LVDS解码芯片的型号均为SN65LV1224B；其中，音频信号传给第一CPLD数据处理芯片，8B数据映射成10B，并行输入给第一LVDS编码芯片进行并串转换，75MHZ时钟三分频输入给TCLK，输出差分信号搭配100欧匹配电阻经耦合电容，电阻分压连接光发射模块的TXN,TXP脚，经由光纤传给光接收模块的RXP,RXN脚，再经过电阻分压回到第二LVDS解码芯片进行串并转换，最后回到第二CPLD数据处理芯片处理。

如图8所示，所述数字功率放大器为立体声数字音频功率放大器，型号为TAS5707；其输出引脚OUT X与自举引脚BST_X之间并上一个小陶瓷电容再经LC电路接20W的喇叭，接收端光纤传输数据给第二CPLD数据处理芯片，第二CPLD数据处理芯片处理后经I2S通信协议传送音频格式给数字功率放大器，数字功率放大器控制信号采用I2C信号，其内部实则是D类功率放大器，采用PWM载波工作，开关速率在352KHZ-384KHZ之间，具体取决于采样速率，电源功率放大部分采用12V直流，IC工作部分采用3.3V直流。

本实用新型实施例的采用光纤的多路音频传输电路系统具有以下优点:采用时分复用模式实现多路高清音频数据的光纤传输的同时，增加了控制信号传输和状态信号接收功能，在保证音频连续传输的同时，增加了控制信号和状态信号的发送和接收回路，实现了系统的控制功能和对接收终端的状态监测功能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种采用光纤的多路音频传输电路系统，其特征在于，包括多个信号采集电路、A/D转换芯片、第一CPLD数据处理芯片、第一MCU控制器、第一LVDS编码芯片、光发射模块、第一LVDS解码芯片、光接收模块、第二LVDS解码芯片、第二LVDS编码芯片、第二CPLD数据处理芯片、第二MCU控制器、数字功率放大器以及终端音箱，其中，多个所述信号采集电路均通过所述A/D转换芯片与所述第一CPLD数据处理芯片连接，所述第一CPLD数据处理芯片分别与所述第一LVDS编码芯片、第一LVDS解码芯片、第一MCU控制器连接，所述第一LVDS编码芯片与所述光发射模块连接，所述光发射模块分别与所述光接收模块、第一LVDS解码芯片连接，所述光接收模块分别与所述第二LVDS解码芯片、第二LVDS编码芯片连接，所述第二LVDS解码芯片和第二LVDS编码芯片均连接所述第二CPLD数据处理芯片，所述第二CPLD数据处理芯片分别与所述数字功率放大器、第二MCU控制器连接，所述数字功率放大器与所述终端音箱连接。

2.根据权利要求1所述的采用光纤的多路音频传输电路系统，其特征在于，所述光发射模块通过单模光纤与所述光接收模块连接。

3.根据权利要求1所述的采用光纤的多路音频传输电路系统，其特征在于，多个所述信号采集电路和A/D转换芯片组成A/D电路。

4.根据权利要求1所述的采用光纤的多路音频传输电路系统，其特征在于，所述光接收模块的个数为4个，4个所述光接收模块均与所述光发射模块连接。

5.根据权利要求1所述的采用光纤的多路音频传输电路系统，其特征在于，所述第一LVDS编码芯片和所述第二LVDS编码芯片的型号均为SN65LV1023A，所述第一LVDS解码芯片和所述第二LVDS解码芯片的型号均为SN65LV1224B。

6.根据权利要求1所述的采用光纤的多路音频传输电路系统，其特征在于，所述第一MCU控制器的型号为STM8S105K4T6C，所述第二MCU控制器的型号为STC8F2K32S2。

7.根据权利要求1所述的采用光纤的多路音频传输电路系统，其特征在于，所述第一CPLD数据处理芯片和所述第二CPLD数据处理芯片的型号均为EPM240T100C5。

8.根据权利要求1所述的采用光纤的多路音频传输电路系统，其特征在于，所述数字功率放大器为立体声数字音频功率放大器，型号为TAS5707。

9.根据权利要求1所述的采用光纤的多路音频传输电路系统，其特征在于，所述A/D转换芯片的型号为CS5343-CZZ。

10.根据权利要求1所述的采用光纤的多路音频传输电路系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块为所述多路音频传输电路系统供电。

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