Sip网络音频对讲广播模块， sip网络寻呼话筒音频模块

一、模块介绍
SV-2101VP和 SV-2103VP网络音频对讲广播模块 是一款通用的独立SIP音频功能模块，可以轻松地嵌入到OEM产品中。该模块对来自网络的SIP协议及RTP音频流进行编解码。
该模块支持多种网络协议和音频编解码协议，可用于VoIP和IP寻呼以及高质量音乐流媒体播放等应用。同时， SV-2103VP还提供两个串行端口，八个数字输入/输出，允许用户通过程序控制。
对于硬件产品研发集成，我公司提供使用开发规范，包括原理图，引脚分布和自定义载板PCB布局的建议。
SV-2101VP与SV-2401VP和SV-2701VP兼容，不支持GPIO及串口。
SV-2103VP与SV-2403VP和SV-2703VP兼容，支持GPIO及串口。
本系列模块可以应用于以下领域：
• 各种商业网络音频流应用
• 网络报警器，网络播放器
• 用于寻呼和内部通信应用的通用双向全双工VoIP对讲
• 用于IP音频分配应用的源编码器
• 用于VoIP应用的背景音乐和音乐保持编码器
• 适用于各种低延迟IP音频编码器
• 无人停车场，自助充电站对讲终端
• 高速公路隧道对讲、收费站对讲终端
SIP网络音频对讲广播模块 可与标准SIP系统中的其他SIP终端配合使用。 除了支持标准sip协议，该系列模块还具有我们的私有协议，因此它可以与我们的标准广播软件一起使用。 实现包括附加功能，如实时寻呼，定时广播，背景音乐和紧急广播。同时，还提供SIPManager配置软件来配置模块的IP地址和其他参数。

二、模块结构
SV-2101VP/ SV-2103VP使用了AT32F437VGT7处理器构架加专业的双向音频Codec编解码器， 处理器负责数据的传输，用户命令的解析执行以及功放接口的控制，专业音频Codec负责音频的输入及输出。其内部结构如下：

为了更简单使用， SV-2101VP/ SV-2103VP采用了接插件作为外部接口，同时集成了网络接口等。

三、功能和特点
l 音频工作方式：
音频解码：即音频播放。接收来自网络的音频流，经过模块解码后通过线路输出高质量音频信号。目前支持可以播放以下音频格式：MP3、WAV (PCM +IMA ADPCM)、G.711、G.722等，可以播放最高48k采样率320kps的音频流。
接收网络中TCP、UDP、RTP、组播、广播等方式发过来的音频流，在本地解码后播放。
音频编码： 支持G.711a/u、G.722和RTP组播模式。
l 控制方式：
按键控制：直接通过模块上的IO口，控制模块SIP对讲或者发起RTP组播
串口控制：通过模块上的控制串口，控制模块SIP对讲或者发起RTP组播
网络控制：在网络的其他设备上通过网络命令，控制控制模块SIP对讲或者发起RTP组播
l 系统状态输出：
音频输入、输出状态：可以连接指示灯或者控制继电器。
服务器连接指示
l 扩展功能（以下功能不是所有型号均支持）：
POE供电：提供POE受电模块接口
SD卡： 可以通过网络将音频文件到SD卡中，定时、或者通过网络及串口控制播放
通用IO： 控制扩展的电路或设备
通用串口： 控制扩展的电路或设备
实时时钟： 模块停电，或者不经服务器对时，提供精准的时间，通过串口或网络获得，或者定时播放音频文件

四、技术参数
l 电源输入： 电压DC 5～12V
最大工作电流，200mA
l 温度： 使用温度范围 0～70℃（工业级：-40～85℃）
储存温度范围 -40～85℃
l 网络接口： 10/100M Base 自适应以太网接口
l Mic/LineIn输入：典型幅值1000mVrms，信噪比95dB
l Line Out输出：负载10KΩ，典型1000Vrms，信噪比95dB（播放模式下）
l RL-Line输入：本地扩音输入，典型幅值1000mVrms，信噪比95dB
l 解码模式： 提供立体声播放，最大最高48kHz，320kbps音频流，支持 MP3、WAV (PCM +IMA ADPCM)、G.711 a/u、G.722等格式。
最小延时为50ms
l 编码模式： 支持G.711a/u、G.722和RTP模式
最小延时为30ms
l 双向模式： 双向对讲，带高性能回声抑制算法，8kHz采样，ADPCM编码
最小延时为80ms
l 控制串行接口：波特率115.2kbps
l GPIO： 共4路通用IO，其中2路输入2路输出
l 通用串口： 支持透明传输，波特率2400～115.2kbps，7，8数据位，1，2停止位，None，Even，Odd，Space，Mark校验
l 模块尺寸： 长×宽×高：5×5×1.7cm
五、硬件接口描述
SV-2101VP/ SV-2103VP系列网络音频模块，所有外部连接采用端子，电源采用2.0mm的端子，网络采用标准RJ45连接器，其他都是1.25mm的连接器。
端口类型定义
P ———— 电源
AI ———— 模拟输入（在这里是音频输入）
AO ———— 模拟输出（在这里是音频输出）
I ———— 数字输入端口，TTL 电平，耐压5V
O ———— 数字输出端口，TTL 电平
I/O ———— 数字输入输出端口，TTL 电平
N ———— 网络端口
因为后面所提到的硬件接口很多都直接和处理器相连。大部分情况下，数字输入输出端与外部相连，需要外加驱动电路，以保护处理器不受损坏。模拟输入/模拟输出也需要增加放大电路及输入保护电路。

1. 电源输入端口
   本网络音频模块采用直流供电方式，宽电压输入，电源范围DC4.7～16V。因为涉及音频及高达400MHz的处理器，所以输入的电源电压必须尽量稳定，最小电流保证500mA.
   接口描述：
   定义 类型 描述
   1 VDD P 电源输入，电压为直流12-24V
   2 GND P 电源地
2. 控制串口端口（Uart1）
   本网络音频模块有一个控制串口，利用控制串口可以查询到网络音频模块的工作信息及参数，也能控制网络音频模块工作。甚至可以往网络上的任意设备通信。一般我们利用此端口做一个键盘或者显示器接口。我公司也提供显示器及键盘套件，可以作为点播终端、寻呼话筒的配套使用。
   具体参见【网络音频模块串口】
   接口描述：
   接口 类型 描述
   1 TXD1 O 控制串口输出，连接外部串口的输入
   2 RXD1 I 控制串口输入，连接外部串口的输出
   3 GND P 地线
   4 3V3 P 3.3V电源输出。因为该电源直接连接到模块的工作电源上，为了保证模块性能，不建议3V3连接到外部电路
3. Line Out 线路输出端口
   线路输出是在模块在播放或者对讲时音频输出接口。
   接口描述：
   定义 类型 描述
   1 Rout AO 右声道输出
   2 GND P 地
   3 Lout AO 左声道输出
   4 P-ST O 音频输出指示。没有声音时输出低电平，当对讲或者播放时，输出高电平3.3V

如果播放的是MP3等立体声信号，则会提供立体声输出；如果检测到来自网络的音源是单声道ADPCM/PCM等其他单声道音频格式，则左右声道输出的是相同的信号。
P-ST作为音频输出指示，可以控制数字功放的使能端，保证没有声音输出时扬声器没有噪声，同时节省能耗。P-ST也可作为一个继电器的控制端，控制后级功放电路的电源。
P-ST信号的变化由网络是否有音频流决定，并不理睬输出音频信号的赋值，同时P-ST在超过1秒不会没有收到音频信号才会复低电平。有时候，我们希望P-ST变为高电平，而不要有声音输出，可以播放没有声音的音频流。
4. Line In 线路/Mic输入端口
Line In/Mic输入是在模块在录播或者对讲时音频输入接口，这个模块可以提供1路线路输入或者直接连接电容式麦克风。Mic输入180 mVpp（最大）, Line In音频线路输入3.3 Vpp（最大），增益可以调节。
Mic可以直接连接一个电容式的麦克风，Line In可以用在差分输入或者单端输入
Line In和Mic有三种工作模式：①Mic有效/Line In无效；②Mic无效/Line In有效；③Mic有效/Line In有效；可以通过SIPManager或者串口、网络选择其工作模式
接口描述：
定义 类型 描述
1 Mic+ AI 连接电容式麦克风正极
2 Mic- AI 连接电容式麦克风负极
3 Lin+ AI 连接线路输入正极
4 Lin- AI 连接线路输入负极，或者连接线路输入地
5. 对讲/采播控制端口
对于简单的应用场景，只需要连接几个按键开关就可以实现双向对讲或者采播。为此， SV-2103VP专门设计有一个控制端子，其定义如下。
接口描述：
定义 类型 描述
1 GND P 地线
2 Call1 I 第一路呼叫/组播控制
3 Call2 I 第二路呼叫/组播控制
4 Call3 I 第三路呼叫/组播控制
5 M-ST O 对讲/采播工作指示，平时输出低电平，当对讲或者采播时，输出高电平3.3V

呼叫端口低电平有效，可以直接连接一个开关或按键，可以加上一个10/100k上拉电阻（可选），不可以直接连接电源（包括3.3V）。
输入口有两种工作模式：【脉冲模式】，即按下一次呼叫，再按一次断开。【保持模式】，需要一直按下才起作用，松开即端口。呼叫端可以控制模块进行对讲，或者采播（单播、组播或者广播）。
可以通过SIPManager配置呼叫端对应的各项参数。
6. 通用IO通用串口（GPIO Uart2）
通用IO以及通用串口和网络模块的音频工作没有任何关系，只是网络音频模组将网络和串口及GPIO端口连接起来。一般是用来控制外部设备，例如用这个端口控制另一个电源控制器，或者连接现场的一个红外探测器。通用串口提供透明的传输方式，可以利用这个串口连接音频模块附件的一个串口设备。用户可以通过自己的软件通过在网络上的任何地方来控制这些端口。
接口描述：
定义 类型 描述
1 TXD2 O 通用串口输出，连接外部串口的输入
2 RXD2 I 通用串口输入，连接外部串口的输出
3 GND P 地线
4 GND P 地线
5 In1 I 通用输入1
6 In0 I 通用输入0
7 Out1 O 通用输出1
8 Out0 O 通用输出0

关于通用IO以及通用串口，参加SIPManager和【网络控制文档】。
7. 网络接口
网络接口采用两种连接方式：

1. 采用RJ45标准10/100M自适应网络接口。RJ45座上有两个指示等，一个连接指示灯，一个数据收发指示灯。
2. 采用尾线方式，大部分摄像机尾线都可以直接使用。利用这种方式，网络音频模块可以安放在设备内部。
   接口描述：
   定义 类型 描述
   1 V P 电源输入，电压为直流4.7～16V
   2 G P 电源地
   3 1 N 网线1
   4 2 N 网线2
   5 3 N 网线3
   6 6 N 网线6
   7 S O 网络连接指示
   8 N 网线4、网线5，可以给POE模组供电（可以不连）
   9 N 网线7、网线8，可以给POE模组供电（可以不连）
   使用网络尾线，可以选择9芯或11芯尾线，如果需要使用POE受电模组，则一定需要采用11芯尾线。其中7芯（或9芯）连接这个端子，另外两芯是连接电源端子。
   其中1、2、3、6可以相互调换，只要保证1、2或3、6成对即可。8、9也可以相互调换。

8. POE受电（PD）接口
   通过这个接口，可以外接一个POE受电模块，可以达到网络供电的功能。装配POE受电模块后，也可以使用DC直流供电。
   注意： POE收电模块输出12V电压，与模块的电源输入相连。如果同时使用直流外部供电的话，可能会导致不可预知的情况。
   接口描述：
   定义 类型 描述
   1 V P 电源输入，电压为直流4.7～16V
   2 G P 电源地
   3 1-2 N 网线1、2网线中间抽头
   4 3-6 N 网线3、6网线中间抽头
   5 4-5 N 网线4、5网线（并联）
   6 7-8 N 网线7、8网线（并联）

六、产品选型

1. SV-2101VP/ SV-2103VP系列模块型号列表
   SV-2101VP/ SV-2103VP系列模块具有非常多的功能，但不是每个应用都需要所有的接口，型号及对应的功能如下
   播放 对讲 组播 对讲录播控制接口 Line Out Line In
   Mic 控制串口 GPIO
   通用串口
   SV-2101VP √ √ √ √ √ √ √ X
   SV-2103VP √ √ √ √ √ √ √ √

2. 其他兼容模块型号列表
   SV-2400VP系列模块采用接插座结构，型号及对应的功能如下：
   播放 对讲 组播 对讲录播控制接口 Line Out Line In
   Mic 控制串口 GPIO
   通用串口 2×15W
   功放
   SV-2401VP √ √ √ √ √ √ √ X √
   SV-2403VP √ √ √ √ √ √ √ √ √

SV-2700VP系列模块采用插针结构，型号及对应的功能如下：
播放 对讲 组播 对讲录播控制接口 Line Out Line In
Mic 控制串口 GPIO
通用串口
SV-2701VP √ √ √ √ √ √ √ X
SV-2703VP √ √ √ √ √ √ √ √

除此之外，如果需要其他规格的音频模组，可以另外订货。

七、应用场景
不论使用于音频广播、双向对讲、环境声音采集， SV-2101VP/ SV-2103VP网络音频模块只需很少的外设就可以使用。例如，可以集成到有源音箱作为IP网络音箱，集成到传统定压功放中作为网络定压功放；还可集成工业机器人中作增加播放、对讲等功能。

1. 播放应用
   网络音频设备可以接受来自网络上的音频流，经过解码后转化为模拟音频信号输出。下图是一个标准播放应用场景。
   SV-2101VP/ SV-2103VP网络音频模块作为播放终端使用，只需要增加电源及外部功放。可以单独作为一个设备，或者集成在其他音频设备中（功放、或有源音箱等），使之成为一个网络音频播放终端。

播放主机可以采用我公司的广播系统控制软件、采播设备、网络话筒等，也可以是用户根据我公司的DLL动态库开发自己的广播软件。播放软件或者播放开发包皆是使用我公司的私有协议，仅支持对我公司设备模块进行播放。网络音频模块作为播放终端，使用我们的私有协议进行播放控制，仅可以在局域网或VPN内网使用。事实上，客户也可以选择自己开发SIP协议的播放软件，则可以用于局域网或者互联网中。

2. 对讲应用
   网络音频设备可以用在一个双向SIP对讲系统中。

SV-2103VP网络音频模块作为对讲广播终端使用，只需要增加电源、外部功放、扬声器及麦克风。例如：停车场系统、教学中控、机器人等设备中增加对讲功能。
SV-2103VP网络音频模块也可以作为SIP对讲广播主机使用，除了需要增加电源、外部功放、扬声器及麦克风，还要增加一个串口控制的键盘显示器。
播放主机可以采用我公司的广播系统控制软件、网络话筒等，也可以是用户根据我公司的DLL动态库开发自己的广播软件。
我们的网络音频模块作为广播对讲可以在局域网使用，也可以在互联网中使用。