[发明专利]可级联的数字音频矩阵、数字音频通信系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及音频信号处理技术领域，尤其涉及一种可级联的数字音频矩阵、数字音频通信系统及方法。

背景技术

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1所示。

图1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D1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口，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D1通过一个音频输出接口11与数字音频矩阵D2的一个音频输入接口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：

1）在数字音频矩阵D1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1为例，数字音频矩阵D1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1为例，音频信号只能由数字音频矩阵D1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。

发明内容

本发明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；

本发明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，进一步提升用户的使用效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

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，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。

一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口、FPGA单元；

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下一级设备；在接收到来自上一级设备的数字音频信号时，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单元，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单元级联。

其中，所述FPGA单元，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。

一种数字音频通信系统，包括至少两个数字音频矩阵，交换机设备；

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口、第一FPGA单元；

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第一FPGA单元；接收第一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；