音频技术“快刀”如何在现代化会议室里“斩乱麻”?

亚德诺半导体 2020-09-28 00:00

点击蓝字进入亚德诺半导体,然后右上角“设为标星”吧~


如今,现代化会议室的音频装置面临的主要障碍之一是需要将各种输入/输出传感器连接到主音频控制台。通常是在每个节点使用单独的点对点屏蔽电缆来实现,但这种做法非常繁杂,且仍然需要在每个节点提供单独的外部电源。除了做法繁杂之外,这些电缆还携带模拟音频信号,易受明显的频率下降影响,特别是在长距离安装,或者在使用经济型电缆选项时。


适用于汽车音频总线A2B®的收发器芯片通过单根非屏蔽双绞线(UTP)电缆支持多通道数字音频。多个收发器节点可以采用菊花链连接,除了传输高保真数字音频之外,A2B总线还可以为由总线供电的远程节点传输直流电源。图1所示为A2B收发器的功能框图。


图1.A2B功能框图。


虽然A2B收发器技术主要是为了解决汽车应用中繁杂的音频电缆问题,但毫无疑问,它也是一种更通用的音频传输方法,具有广泛的应用潜力。在汽车领域之外, A2B 技术还可用于会议室系统中。在现代会议系统中,为了实现一系列DSP功能,例如波束成型、主动降噪或回声消除,需要在会议室内布置多个麦克风,有时候是多个扬声器。另一种可能的应用是在公共礼堂、集会,以及需要同步实时翻译的场合。在大型会议室内,真正限制A2B 应用的因素是单根总线中的电缆总长,一般限制为40米。


图2. 会议室内的传统音频装置。


在这些应用中,A2B收发器可用于简化远程音频节点的布线,同时提供一种带可选电源分配的出色数字传输方法。如图2所示,之前连接这些远程音频节点的方法是使用屏蔽电缆,由每个线对单向传输一个模拟信号,并通过直流适配器单独提供电源。同时,使用A2B的单根双绞线可以传输最多32个上行和/或最多32个下行高保真数字音频通道和总线电源,如图3所示;使用16位数据 时,总线中的通道不得超过50个。与传统的模拟方法相比,如果在会议系统中部署所需的A2B功能,确实能带来很多优势,包括简化布线、添加双向高保真数字音频功能等。


图3. 将A2B用在会议室内的音频装置中。


A2B收发器同步连接多通道芯片间音频(I2S),可在节点之间15米的距离,以及在所有节点总长40米的电缆内传输脉冲编码调制(PCM)数据。它还将 I2S的同步、时分复用(TDM)特性扩展到连接多个节点的系统,其中每个节点都会获取数据或提供数据,或者两者兼备。除音频内容外,该数据还包括控制功能;例如,A2B 收发器芯片上的GPIO(一个典型的A2B收发器上最多支持7条GPIO线路)可以连接到麦克风节点的LED上,并且可由主机远程开关,以指示有活动的(实时)或无活动的(静音)麦克风。


A2B总线是一种单主机、多从机系统,主控制器中的收发器用作主机。主机节点为所有从机节点生成时钟、同步和帧使能信号。主机A2B 芯片可通过控制总线(I2C)编程,实现配置与回读。A2B数据流中内置该控制总线的扩展版本,可以直接访问从机收发器的寄存器和状态信息,并实现跨距离I2C-到-I2C通信。系统通电后采用搜寻发现机制,识别各个节点,并且构成TDM结构要求。所有从机节点按照从机0一直到系统中最后一个可用从机的顺序依次发现。发现了所有的从机节点之后,对每个节点进行初始化,以便进行同步数据交换。图4所示为具有四个节点的简单A2B系统示例。主机程序在每个节点中注册,以控制A2B总线上的数据流量。在本例中,将从机节点0和N上来自数字麦克风和ADC的数据传输到主机节点,同时将来自主机节点的扬声器数据传输到从机节点1上的DAC。如本例所示,A2B收发器也包含一个多通道PDM接口,用于直接连接脉冲密度调制的麦克风阵列。


图4. 包含4个节点(一个主机节点,三个从机节点)的简化型A2B系统。


每个从机节点的音频通道数量可以单独配置,最多32个上游通道和最多32个下游通道。可以使用8、12、16、20、24、28或32位的数据插槽来匹配I2S/TDM数据字的长度,但是所有节点必须使用相同大小的slot。上游和下游可以选择不同的slot大小。此外,12位、16位或20位槽大小可以选择性地通过A2B总线传输16位、20位 或24位I2S/TDM字长的压缩数据。音频采样频率(fSYNCM)可以设置为44.1 kHz至48 kHz,所有节点同步采样数据。从机节点支持1× (48 kHz)、2× (96 kHz)或4× (192 kHz)采样速率(fS),每个从机节点可单独配置。为了在从机节点上支持2倍和4倍采样速率,主机节点必须在连接至主机的1× fSYNCM接口使用I2S/TDM 数据通道2倍和4倍的通道。A2B收发器还包括可靠的误差检测功能,通过16位CRC来检查控制数据和状态数据。A2B收发器的另一个重要功能是故障诊断,收发器可以检测A2B电缆何时高压短路、接地短路、电缆短路、电缆反向或存在开路连接。


在总线供电系统中,外设电源电流消耗会直接影响到系统中的其他节点。重要的是,始终保持在热封装限值内,且不超过任何A2B总线节点的IVSSN和VIN的规格限值(内部开关在1.2 Ω IVSSN限值时为300 mA/100 mA,由收发器型号决定;最高提供9 V输入电压VIN)。A2B收发器芯片的数据手册提供丰富的功率预算计算示例,图5所示为一个由总线供电的系统的模型。


图5.包含本地供电和由总线供电的从机的系统的直流电源模式。


虽然一根基本的双线电缆足以支持A2B操作,但正确选择电缆和连接器则有助于其满足行业内常见的更严格的EMC测试要求。需要选择合适的电缆,以便除了典型的光谱辐射范围之外,还能提供出色的电气性能,以免在通信频率谐波下发生差分-共模转换。


多种评估板可选择,使得工程师在设计之前进行,全面测试和评估A2B器件的性能。以下是ADI提供的一些评估板的示例。


图6. EVAL-AD2428WD1BZ, A2B主机或本地电源从机模式(I2S/TDM 、3个PDM麦克风)。


图7.EVAL-AD2428WB1BZ,由总线供电的A2B从机节点(I2S/TDM、2个PDM麦克风)。


图8. EVAL-AD2428WC1BZ,由总线供电的A2B从机节点(无I2S/TDM、4个PDM麦克风)。


图9. EVAL-AD2428WG1BZ,本地电源供电的 A2B从机节点(I2S/TDM、无PDM麦克风)。


图10. ADZS-AUDIOA2BAMP, A2B D类放大器模块。


图11. SHARC®音频模块:适合音频应用的扩展硬件/软件平台。


如果你需要ADI音频领域的技术支持,请戳“阅读原文”~

亚德诺半导体 Analog Devices, Inc.(简称ADI)始终致力于设计与制造先进的半导体产品和优秀解决方案,凭借杰出的传感、测量和连接技术,搭建连接真实世界和数字世界的智能化桥梁,从而帮助客户重新认识周围的世界。
评论
  • 书接上回:【2022年终总结】阳光总在风雨后,启航2023-面包板社区  https://mbb.eet-china.com/blog/468701-438244.html 总结2019,松山湖有个欧洲小镇-面包板社区  https://mbb.eet-china.com/blog/468701-413397.html        2025年该是总结下2024年的喜怒哀乐,有个好的开始,才能更好的面对2025年即将
    liweicheng 2025-01-24 23:18 101浏览
  • 现在为止,我们已经完成了Purple Pi OH主板的串口调试和部分配件的连接,接下来,让我们趁热打铁,完成剩余配件的连接!注:配件连接前请断开主板所有供电,避免敏感电路损坏!1.1 耳机接口主板有一路OTMP 标准四节耳机座J6,具备进行音频输出及录音功能,接入耳机后声音将优先从耳机输出,如下图所示:1.21.2 相机接口MIPI CSI 接口如上图所示,支持OV5648 和OV8858 摄像头模组。接入摄像头模组后,使用系统相机软件打开相机拍照和录像,如下图所示:1.3 以太网接口主板有一路
    Industio_触觉智能 2025-01-20 11:04 214浏览
  • 2024年是很平淡的一年,能保住饭碗就是万幸了,公司业绩不好,跳槽又不敢跳,还有一个原因就是老板对我们这些员工还是很好的,碍于人情也不能在公司困难时去雪上加霜。在工作其间遇到的大问题没有,小问题还是有不少,这里就举一两个来说一下。第一个就是,先看下下面的这个封装,你能猜出它的引脚间距是多少吗?这种排线座比较常规的是0.6mm间距(即排线是0.3mm间距)的,而这个规格也是我们用得最多的,所以我们按惯性思维来看的话,就会认为这个座子就是0.6mm间距的,这样往往就不会去细看规格书了,所以这次的运气
    wuliangu 2025-01-21 00:15 466浏览
  •  万万没想到!科幻电影中的人形机器人,正在一步步走进我们人类的日常生活中来了。1月17日,乐聚将第100台全尺寸人形机器人交付北汽越野车,再次吹响了人形机器人疯狂进厂打工的号角。无独有尔,银河通用机器人作为一家成立不到两年时间的创业公司,在短短一年多时间内推出革命性的第一代产品Galbot G1,这是一款轮式、双臂、身体可折叠的人形机器人,得到了美团战投、经纬创投、IDG资本等众多投资方的认可。作为一家成立仅仅只有两年多时间的企业,智元机器人也把机器人从梦想带进了现实。2024年8月1
    刘旷 2025-01-21 11:15 803浏览
  •     IPC-2581是基于ODB++标准、结合PCB行业特点而指定的PCB加工文件规范。    IPC-2581旨在替代CAM350格式,成为PCB加工行业的新的工业规范。    有一些免费软件,可以查看(不可修改)IPC-2581数据文件。这些软件典型用途是工艺校核。    1. Vu2581        出品:Downstream     
    电子知识打边炉 2025-01-22 11:12 201浏览
  • 项目展示①正面、反面②左侧、右侧项目源码:https://mbb.eet-china.com/download/316656.html前言为什么想到要做这个小玩意呢,作为一个死宅,懒得看手机,但又想要抬头就能看见时间和天气信息,于是就做个这么个小东西,放在示波器上面正好(示波器外壳有个小槽,刚好可以卡住)功能主要有,获取国家气象局的天气信息,还有实时的温湿度,主控采用ESP32,所以后续还可以开放更多奇奇怪怪的功能,比如油价信息、股票信息之类的,反正能联网可操作性就大多了原理图、PCB、面板设计
    小恶魔owo 2025-01-25 22:09 114浏览
  • 飞凌嵌入式基于瑞芯微RK3562系列处理器打造的FET3562J-C全国产核心板,是一款专为工业自动化及消费类电子设备设计的产品,凭借其强大的功能和灵活性,自上市以来得到了各行业客户的广泛关注。本文将详细介绍如何启动并测试RK3562J处理器的MCU,通过实际操作步骤,帮助各位工程师朋友更好地了解这款芯片。1、RK3562J处理器概述RK3562J处理器采用了4*Cortex-A53@1.8GHz+Cortex-M0@200MHz架构。其中,4个Cortex-A53核心作为主要核心,负责处理复杂
    飞凌嵌入式 2025-01-24 11:21 152浏览
  • 嘿,咱来聊聊RISC-V MCU技术哈。 这RISC-V MCU技术呢,简单来说就是基于一个叫RISC-V的指令集架构做出的微控制器技术。RISC-V这个啊,2010年的时候,是加州大学伯克利分校的研究团队弄出来的,目的就是想搞个新的、开放的指令集架构,能跟上现代计算的需要。到了2015年,专门成立了个RISC-V基金会,让这个架构更标准,也更好地推广开了。这几年啊,这个RISC-V的生态系统发展得可快了,好多公司和机构都加入了RISC-V International,还推出了不少RISC-V
    丙丁先生 2025-01-21 12:10 1006浏览
  • 不让汽车专美于前,近年来哈雷(Harley-Davidson)和本田(Honda)等大型重型机车大厂的旗下车款皆已陆续配备车载娱乐系统与语音助理,在路上也有越来越多的普通机车车主开始使用安全帽麦克风,在骑车时透过蓝牙连线执行语音搜寻地点导航、音乐播放控制或免持拨打接听电话等各种「机车语音助理」功能。客户背景与面临的挑战以本次分享的客户个案为例,该客户是一个跨国车用语音软件供货商,过往是与车厂合作开发前装车机为主,且有着多年的「汽车语音助理」产品经验。由于客户这次是首度跨足「机车语音助理」产品,因
    百佳泰测试实验室 2025-01-24 17:00 58浏览
  • 故障现象 一辆2007款日产天籁车,搭载VQ23发动机(气缸编号如图1所示,点火顺序为1-2-3-4-5-6),累计行驶里程约为21万km。车主反映,该车起步加速时偶尔抖动,且行驶中加速无力。 图1 VQ23发动机的气缸编号 故障诊断接车后试车,发动机怠速运转平稳,但只要换挡起步,稍微踩下一点加速踏板,就能感觉到车身明显抖动。用故障检测仪检测,发动机控制模块(ECM)无故障代码存储,且无失火数据流。用虹科Pico汽车示波器测量气缸1点火信号(COP点火信号)和曲轴位置传感器信
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-23 10:46 136浏览
  • 数字隔离芯片是一种实现电气隔离功能的集成电路,在工业自动化、汽车电子、光伏储能与电力通信等领域的电气系统中发挥着至关重要的作用。其不仅可令高、低压系统之间相互独立,提高低压系统的抗干扰能力,同时还可确保高、低压系统之间的安全交互,使系统稳定工作,并避免操作者遭受来自高压系统的电击伤害。典型数字隔离芯片的简化原理图值得一提的是,数字隔离芯片历经多年发展,其应用范围已十分广泛,凡涉及到在高、低压系统之间进行信号传输的场景中基本都需要应用到此种芯片。那么,电气工程师在进行电路设计时到底该如何评估选择一
    华普微HOPERF 2025-01-20 16:50 159浏览
  • 随着AI大模型训练和推理对计算能力的需求呈指数级增长,AI数据中心的网络带宽需求大幅提升,推动了高速光模块的发展。光模块作为数据中心和高性能计算系统中的关键器件,主要用于提供高速和大容量的数据传输服务。 光模块提升带宽的方法有两种:1)提高每个通道的比特速率,如直接提升波特率,或者保持波特率不变,使用复杂的调制解调方式(如PAM4);2)增加通道数,如提升并行光纤数量,或采用波分复用(CWDM、LWDM)。按照传输模式,光模块可分为并行和波分两种类型,其中并行方案主要应用在中短距传输场景中成本
    hycsystembella 2025-01-25 17:24 47浏览
  • 高速先生成员--黄刚这不马上就要过年了嘛,高速先生就不打算给大家上难度了,整一篇简单但很实用的文章给大伙瞧瞧好了。相信这个标题一出来,尤其对于PCB设计工程师来说,心就立马凉了半截。他们辛辛苦苦进行PCB的过孔设计,高速先生居然说设计多大的过孔他们不关心!另外估计这时候就跳出很多“挑刺”的粉丝了哈,因为翻看很多以往的文章,高速先生都表达了过孔孔径对高速性能的影响是很大的哦!咋滴,今天居然说孔径不关心了?别,别急哈,听高速先生在这篇文章中娓娓道来。首先还是要对各位设计工程师的设计表示肯定,毕竟像我
    一博科技 2025-01-21 16:17 192浏览
  • 临近春节,各方社交及应酬也变得多起来了,甚至一月份就排满了各式约见。有的是关系好的专业朋友的周末“恳谈会”,基本是关于2025年经济预判的话题,以及如何稳定工作等话题;但更多的预约是来自几个客户老板及副总裁们的见面,他们为今年的经济预判与企业发展焦虑而来。在聊天过程中,我发现今年的聊天有个很有意思的“点”,挺多人尤其关心我到底是怎么成长成现在的多领域风格的,还能掌握一些经济趋势的分析能力,到底学过哪些专业、在企业管过哪些具体事情?单单就这个一个月内,我就重复了数次“为什么”,再辅以我上次写的:《
    牛言喵语 2025-01-22 17:10 267浏览
  • 前篇文章中『服务器散热效能不佳有解吗?』提到气冷式的服务器其散热效能对于系统稳定度是非常重要的关键因素,同时也说明了百佳泰对于散热效能能提供的协助与服务。本篇将为您延伸说明我们如何进行评估,同时也会举例在测试过程中发现的问题及改善后的数据。AI服务器的散热架构三大重点:GPU导风罩:尝试不同的GPU导风罩架构,用以集中服务器进风量,加强对GPU的降温效果。GPU托盘:改动GPU托盘架构,验证出风面积大小对GPU散热的影想程度。CPU导风罩:尝试封闭CPU导风罩间隙,集中风流,验证CPU降温效果。
    百佳泰测试实验室 2025-01-24 16:58 52浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦