一種基于ip協(xié)議數(shù)據(jù)的音頻信號自動檢測方法及檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于IP協(xié)議數(shù)據(jù)的音頻信號自動檢測方法及系統(tǒng)，模擬音頻檢測設(shè)備中，外部的模擬音源連接第一繼電器，第一繼電器連接高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)，高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)連接第一運(yùn)算放大器，第一運(yùn)算放大器連接第一主控單片機(jī)，第一主控單片機(jī)分別連接第一網(wǎng)絡(luò)模塊和第一串口模塊，第一網(wǎng)絡(luò)模塊連接主機(jī)；數(shù)字音頻檢測設(shè)備中，外部的數(shù)字音源通過數(shù)字音頻輸入線連接第二繼電器和第二主控單片機(jī)，第二主控單片機(jī)分別通過電路連接第二網(wǎng)絡(luò)模塊和第二串口模塊，第二網(wǎng)絡(luò)模塊通過網(wǎng)線連接路由器，路由器通過網(wǎng)線連接主機(jī)。本系統(tǒng)能夠進(jìn)行電臺音頻信號檢測，用于判定設(shè)備或連接線路故障，快速恢復(fù)播音。
【專利說明】一種基于IP協(xié)議數(shù)據(jù)的音頻信號自動檢測方法及檢測系 統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于音頻信號自動檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于IP協(xié)議數(shù)據(jù)的音頻信號 自動檢測方法及檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國內(nèi)廣播電臺自動播出系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)計很完善，該系統(tǒng)充分考慮到多路、多種 信號在播出過程能達(dá)到及時、準(zhǔn)確、自動切換。以地級市廣播電臺播出系統(tǒng)為例，系統(tǒng)共包 含五套節(jié)目有六個直播間、四個自動播出站、四個備用播出站、一個演播室。多個衛(wèi)星信號 和各種來至現(xiàn)場的信號等多路音頻信號需要同時調(diào)派，這些信號中又有多種格式的信號， 如：各種格式的數(shù)字信號；平衡模擬信號和非平衡模擬信號。其中非平衡模擬信號可能又 有各種阻抗不同的非平衡信號。這些多種格式的信號進(jìn)入到主備控制系統(tǒng)前都要經(jīng)過格 式轉(zhuǎn)換變成標(biāo)準(zhǔn)信號后再進(jìn)入到主控系統(tǒng)。主控系統(tǒng)采用全數(shù)字傳輸方式，傳輸格式采用 AES/EBU (音頻工程師協(xié)會/歐洲廣播聯(lián)盟）專業(yè)數(shù)字音頻格式。備用系統(tǒng)采用模擬音頻方 式傳輸，傳輸格式采用600Ω平衡模擬信號。當(dāng)這些信號經(jīng)過各種格式轉(zhuǎn)換以后進(jìn)入到主 備兩個進(jìn)口音頻矩陣的輸入端。經(jīng)過自動控制的軟件，按節(jié)目單的設(shè)定就可以及時、準(zhǔn)確的 給每一套節(jié)目的輸出端上提供相應(yīng)的信號實現(xiàn)自動播出。自動廣播播出系統(tǒng)實現(xiàn)了全自動 播出，也可以做到無人值守，同時人工在有授權(quán)的情況下可以隨時插播調(diào)用節(jié)目播出（應(yīng) 對各種特殊重大的播出）。
[0003] 廣播電臺同時控制多套廣播節(jié)目的編輯、制作、播出；為此需要為廣播電臺控制系 統(tǒng)在最開始安裝設(shè)計時就整體考慮網(wǎng)上播出及媒體資產(chǎn)管理設(shè)計方案。設(shè)計方案是基于硬 盤播出和總控系統(tǒng)融為一體的思路。為實現(xiàn)廣播電臺的自動檢測與控制，需要將所有廣播 信號轉(zhuǎn)換成符合IP協(xié)議的公共數(shù)據(jù)，同時編制專用控制系統(tǒng)用于對所有播出的音頻信號 進(jìn)行自動檢測和控制。
[0004] 為保證廣播自動播出控制系統(tǒng)能萬無一失，與之對應(yīng)的自動檢測控制系統(tǒng)和故障 緊急自動排除系統(tǒng)就顯得尤為重要，當(dāng)出現(xiàn)停播、劣播故障時系統(tǒng)自動報警采取切換播出， 保證不停播。故障解決后，系統(tǒng)能自動恢復(fù)播出狀態(tài)。本發(fā)明設(shè)計出基于IP協(xié)議數(shù)據(jù)的音 頻信號自動檢測方法和檢測系統(tǒng)來實現(xiàn)對廣播電臺播出系統(tǒng)音頻信號自動檢測和故障排 除。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于IP協(xié)議數(shù)據(jù)的音頻信號自動檢測方法，進(jìn)行電 臺音頻信號檢測，用于判定設(shè)備或連接線路故障，用于指導(dǎo)維修人員及時排除故障，快速恢 復(fù)播音。
[0006] 本發(fā)明的目的還在于提供基于IP協(xié)議數(shù)據(jù)的音頻信號自動檢測系統(tǒng)。
[0007] 本發(fā)明提供一種基于IP協(xié)議數(shù)據(jù)的音頻信號自動檢測的方法，按照以下步驟進(jìn) 行：
[0008] 步驟1 :輸入模擬音頻信號或AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號至繼電器；
[0009] 步驟2 :當(dāng)音頻信號檢測設(shè)備不開機(jī)時，繼電器斷開，輸入接口直接接到輸出接 口，繼電器將模擬音頻信號或AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號輸出，此時音頻信號檢測設(shè)備的 工作狀態(tài)不影響整個廣播電臺播出系統(tǒng)工作；當(dāng)音頻信號檢測設(shè)備開機(jī)時，繼電器連通，模 擬音頻信號進(jìn)入高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)；AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號直接進(jìn)入運(yùn)算放大器。
[0010] 步驟3 :高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)相對阻值高，分取極少部分模擬音頻信號功率進(jìn)入下一 級運(yùn)算放大器，絕大部分模擬音頻信號功率送回到繼電器，通過繼電器輸出；
[0011] 步驟4:運(yùn)算放大器對輸入的信號放大，將放大后的信號輸入給主控單片機(jī)進(jìn)行 檢測；
[0012] 步驟5 :主控單片機(jī)將放大后的信號生成信號強(qiáng)度編碼數(shù)據(jù)，編碼規(guī)格為lObit， 2字節(jié)，共1024種狀態(tài)，分別代表不同的信號電平，分析信號電平即可根據(jù)電平大小和持續(xù) 時間來判定音頻信號是否正常；
[0013] 步驟6 :RS232接口模塊接入主控單片機(jī)數(shù)據(jù)口，用于人工配置該音頻信號檢測設(shè) 備的IP地址；
[0014] 步驟7 :主控單片機(jī)將編碼數(shù)據(jù)和配置好的IP地址發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)模塊，網(wǎng)絡(luò)模塊將 編碼數(shù)據(jù)并加上每一路的地址標(biāo)號，然后包裝成標(biāo)準(zhǔn)IP協(xié)議數(shù)據(jù)通過網(wǎng)線發(fā)送給路由器， 路由器將IP協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0015] 本發(fā)明提供一種基于IP協(xié)議數(shù)據(jù)的音頻信號自動檢測系統(tǒng)，包括模擬音頻檢測 設(shè)備、數(shù)字音頻檢測設(shè)備、路由器和主機(jī)；
[0016] 模擬音頻檢測設(shè)備中，外部的模擬音源通過模擬音頻輸入線連接第一繼電器，第 一繼電器通過電路連接高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)，高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)通過電路連接第一運(yùn)算放大器， 第一運(yùn)算放大器通過電路連接第一主控單片機(jī)，第一主控單片機(jī)分別通過電路連接第一網(wǎng) 絡(luò)模塊和第一串口模塊，第一網(wǎng)絡(luò)模塊通過網(wǎng)線連接主機(jī)；
[0017] 數(shù)字音頻檢測設(shè)備中，外部的數(shù)字音源通過數(shù)字音頻輸入線連接第二繼電器，第 二繼電器通過電路連接第二運(yùn)算放大器，第二運(yùn)算放大器通過電路連接第二主控單片機(jī)， 第二主控單片機(jī)分別通過電路連接第二網(wǎng)絡(luò)模塊和第二串口模塊，第二網(wǎng)絡(luò)模塊通過網(wǎng)線 連接路由器，路由器通過網(wǎng)線連接主機(jī)。
[0018] 進(jìn)一步，所述第一繼電器和第二繼電器的型號為HRS2H-S-DC-12V-N ;所述第一運(yùn) 算放大器和第二運(yùn)算放大器的型號為NE5532 ;所述第一主控單片機(jī)和第二主控單片機(jī)的 型號為AT89C51 ;所述第一網(wǎng)絡(luò)模塊和第二網(wǎng)絡(luò)模塊的型號為RTL8019AS ;所述第一串口模 塊和第二串口模塊的型號為MAX232。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是本發(fā)明控制設(shè)備硬件外接口圖；
[0021] 圖中，1.模擬音頻檢測設(shè)備，2.數(shù)字音頻檢測設(shè)備，3.路由器，4.主機(jī)，101.第一 繼電器， 1〇2.高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)，103.第一運(yùn)算放大器，104.第一主控單片機(jī)，105.第一網(wǎng)絡(luò) 模塊，201.第二繼電器，202.第二運(yùn)算放大器，203.第二主控單片機(jī)，204.第二網(wǎng)絡(luò)模塊。

【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023] 音頻信號檢測設(shè)備分兩種型號，分別對模擬音頻信號進(jìn)行檢測，或?qū)ES/EBU標(biāo) 準(zhǔn)數(shù)字音頻信號進(jìn)行檢測，主要音頻檢測步驟如下：
[0024] 步驟1 :輸入模擬音頻信號或AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號至繼電器；
[0025] 步驟2 :當(dāng)音頻信號檢測設(shè)備不開機(jī)時，繼電器斷開，輸入接口直接接到輸出接 口，繼電器將原模擬音頻信號或AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號輸出，此時音頻信號檢測設(shè)備 的工作狀態(tài)不影響整個廣播電臺播出系統(tǒng)工作；當(dāng)音頻信號檢測設(shè)備開機(jī)時，繼電器連通， 模擬音頻信號進(jìn)入高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)；AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號進(jìn)入運(yùn)算放大器；
[0026] 步驟3 :高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)相對阻值高，分取極少部分模擬音頻信號功率進(jìn)入下一 級運(yùn)算放大器，絕大部分信號功率送回到繼電器，通過繼電器輸出；
[0027] 步驟4 :運(yùn)算放大器對輸入的信號放大，將放大后的信號輸入給主控單片機(jī)進(jìn)行 檢測；
[0028] 步驟5 :主控單片機(jī)將放大后的信號生成信號強(qiáng)度編碼，編碼規(guī)格為10bit，2字 節(jié)，共1024種狀態(tài)，分別代表不同的信號電平，分析信號電平即可根據(jù)電平大小和持續(xù)時 間來判定音頻信號是否正常；
[0029] 步驟6 :RS232接口模塊接入主控單片機(jī)數(shù)據(jù)口，用于外接工控計算機(jī)串口輸入， 人工配置該音頻信號檢測設(shè)備的IP地址。
[0030] 步驟7 :將編碼發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)模塊，網(wǎng)絡(luò)模塊生成一個標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)物理傳輸幀；
[0031] 標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)物理傳輸幀由七部分組成（如表1所示，單位：字節(jié)）。
[0032] 表1以太網(wǎng)的物理傳輸幀結(jié)構(gòu)表
[0033]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于IP協(xié)議數(shù)據(jù)的音頻信號自動檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測的方法，其特征在于按照 以下步驟進(jìn)行： 步驟1 :輸入模擬音頻信號或AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號至繼電器； 步驟2 :當(dāng)音頻信號檢測設(shè)備不開機(jī)時，繼電器斷開，輸入接口直接接到輸出接口，繼 電器將原模擬音頻信號或AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號輸出，此時音頻信號檢測設(shè)備的工作 狀態(tài)不影響整個廣播電臺播出系統(tǒng)工作；當(dāng)音頻信號檢測設(shè)備開機(jī)時，繼電器連通，模擬音 頻信號進(jìn)入高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)；AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號直接進(jìn)入運(yùn)算放大器； 步驟3 :高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)相對阻值高，分取極少部分模擬音頻信號功率進(jìn)入下一級運(yùn) 算放大器，絕大部分模擬音頻信號功率送回到繼電器，通過繼電器輸出； 步驟4 :運(yùn)算放大器對輸入的信號放大，將放大后的信號輸入給主控單片機(jī)進(jìn)行檢測； 步驟5 :主控單片機(jī)將放大后的信號生成信號強(qiáng)度編碼數(shù)據(jù)，編碼規(guī)格為10bit，2字 節(jié)，共1024種狀態(tài)，分別代表不同的信號電平，分析信號電平即可根據(jù)電平大小和持續(xù)時 間來判定音頻信號是否正常； 步驟6 :RS232接口模塊接入主控單片機(jī)數(shù)據(jù)口，用于人工配置該音頻信號檢測設(shè)備的 IP地址； 步驟7 :主控單片機(jī)將編碼數(shù)據(jù)和配置好的IP地址發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)模塊，網(wǎng)絡(luò)模塊將編碼 數(shù)據(jù)并加上每一路的地址標(biāo)號，然后包裝成標(biāo)準(zhǔn)IP協(xié)議數(shù)據(jù)通過網(wǎng)線發(fā)送給路由器，路由 器將IP協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
2. -種基于IP協(xié)議數(shù)據(jù)的音頻信號自動檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括模擬音頻檢測設(shè) 備（1)、數(shù)字音頻檢測設(shè)備（2)、路由器（3)和主機(jī)（4); 模擬音頻檢測設(shè)備（1)中，外部的模擬音源通過模擬音頻輸入線連接第一繼電器 (101)，第一繼電器（101)通過電路連接高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)（102)，高阻抗電阻網(wǎng)絡(luò)（102)通 過電路連接第一運(yùn)算放大器（103)，第一運(yùn)算放大器（103)通過電路連接第一主控單片 機(jī)（104)，第一主控單片機(jī)（104)分別通過電路連接第一網(wǎng)絡(luò)模塊（105)和第一串口模塊 (106)，第一網(wǎng)絡(luò)模塊（105)通過網(wǎng)線連接路由器（3)，路由器通過網(wǎng)線連接主機(jī)（4); 數(shù)字音頻檢測設(shè)備（2)中，外部的數(shù)字音源通過數(shù)字音頻輸入線連接第二繼電器 (201)，第二繼電器（201)通過電路連接第二運(yùn)算放大器（202)，第二運(yùn)算放大器（202)通 過電路連接第二主控單片機(jī)（203)，第二主控單片機(jī)（203)分別通過電路連接第二網(wǎng)絡(luò)模 塊（204)和第二串口模塊（205)，第二網(wǎng)絡(luò)模塊（204)通過網(wǎng)線連接路由器（3)，路由器通 過網(wǎng)線連接主機(jī)（4)。
3. 按照權(quán)利要求2所述一種基于IP協(xié)議數(shù)據(jù)的音頻信號自動檢測系統(tǒng)，其特征在于： 所述第一繼電器（101)和第二繼電器（201)的型號為HRS2H-S-DC-12V-N;所述第一運(yùn)算放 大器（103)和第二運(yùn)算放大器（202)的型號為NE5532 ;所述第一主控單片機(jī)（104)和第二 主控單片機(jī)（203)的型號為AT89C51 ;所述第一網(wǎng)絡(luò)模塊（105)和第二網(wǎng)絡(luò)模塊（204)的 型號為RTL8019AS;所述第一串口模塊（106)和第二串口模塊（205)的型號為MAX232。
【文檔編號】H04L12/26GK104243233SQ201410449923
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】唐志凌, 沈敏, 秦毓 申請人:重慶工商職業(yè)學(xué)院