摘 要
计算机技术和网络技术的飞速发展，给传统的音频处理和传输领域带来了极大的冲击。在音频处理领域，数字音频处理逐渐地取代专业音频领域长期以来一直沿袭着的模拟音频处理方式，数字音频处理已成为专业音频领域的一种发展趋势。在音频传输领域，数字音频网络技术的诞生，解决了传统音频传输网络中诸如不便于管理，布线复杂，难以自动切换等缺点。 本文结合数字音频信号处理和数字音频网络两种新兴技术，提出了基于IP网络的数字音频广播系统的数字喇叭的解决方案。主要阐述了网络数字音频系统结构，其中重点论述网络音频装置子系统以及音频网络微控制器和数字扬声器系统的硬件和软件设计。
关键词：网络，广播系统，音频装置，数字扬声器
双面发光字本设计（论文）题目来源于教师的企业委托科研项目，项目编号为： 企燕窝饼2007006 。
Abstract
The development of computer and networks has brought great impact on the traditional aud
io processing and transmission. Digital audio signal process gradually takes the place of the analog audio signal process and turn into mainstream. Because the traditional audio transmitting network has shortcomings such as hard to be managed, complicated fabric, hard to realize auto-switching, the digital networks will be the future of the audio networks with no doubt.
This article combines the digital audio signal processing and the digital audio network, proposes the solution of digital loudspeaker of digital audio broadcast system based on the IP network. This article mainly expounded network digital audio system, which focuses on network audio devices subsystems and the hardware and software design of Audio Network microcontroller and digital loudspeaker system.
Keyword: 汽车报警系统Network, Broadcast System, Audio Device, Digital Loudspeaker
1 绪论 1
1.1 本课题的研究目的和意义 1
1.2 数字音频处理技术的发展现状 2
1.3 数字网络音频系统和数字音频处理器 4
1.3.1 数字音频网络传输技术的产生 4
1.3.2 数字网络公共广播系统的特点和优势 5
1.3.3 数字音频处理器 8
2 数字音频处理 12
2.1 数字信号处理的基本概念 12
滤菌器2.2 数字音频信号的处理流程及关键技术 12
2.2.1 数字音频信号的处理流程 12
2.2.2 数字音频所涉及的关键技术 13
2.3 数字音频信号处理设备 14
3 网络数字音频系统设计 20
3.1 网络型音频有线扩音（PA）系统的建立 20
3.1.1 常用或传统的（PA）系统 20
3.1.2 网络型有线扩音（PA）系统 20
3.2 基于IP 网的网络数字音频系统结构 23
3.3 主控服务器子系统 25
3.4 网络音频装置子系统 27
3.4.1 网络音频装置子系统的设计 27
3.4.2 网络音频装置的硬件设计 28
电动车防盗器原理3.4.3 网络音频装置的软件设计 29
3.5葡萄架势 网络扬声器系统 30
3.5.1 网络扬声器系统综览 30
3.5.2 网络扬声器硬件部分 31
3.5.3 网络扬声器软件部分 33
3.5.4 网络扬声器系统的二次开发 36
3.6 数字音频网络的多种应用 36
3.6.1 关于以太网供电 36
3.6.2 文本到语音 36
3.6.3 娱乐级音频 37
3.6.4 网络门 37
总结 39
参考文献 40
致谢 41
1 绪 论
计算机技术和网络技术的飞速发展给传统的音频处理和传输领域带来了极大的冲击。数字音频处理和数字音频网络传输技术已成为专业音频领域的两个主要发展方向。
本文首先介绍了本课题研究的目的和意义，阐述网络数字音频处理技术和网络音频处理器以及数字网络音频系统的发展现状和应用前景。然后介绍了数字音频的处理过程最后阐述了网络数字音频系统结构，其中重点论述网络音频装置子系统、网络音频终端框架以及网络微控制器和数字扩音系统的硬件和软件设计。
1.1 本课题的研究目的和意义
音频的网络传输是近年出现在音频传输领域的一项新技术，数字音频网络传输系统是数字音频技术与计算机技术的结合。
由于传声器、音箱和功放等模拟设备的存在，模拟信号在传输中损失和电磁干扰是无法避免的。尤其在大型的音频系统，比如大型体育场馆的音频系统，模拟信号远距离传输所带来的损失已经构成十分严重的问题。在众多的音频模拟设备之间需要敷设数目巨大且距离很长的音频屏蔽电缆。这些电缆铺设非常的复杂，很难解决电磁干扰和传输损耗的各种问题。
近年来，随着网络技术的飞速发展，网络不仅已经渗透到现代生活的各个角落，它所能传递的信息包罗万象，广泛用于音频、视频、灯光控制、保安监控、演出进程控制等众多领域。网络技术被引入到音频技术领域，开发出出音频数字化传输网络，能够很好的解决上述电磁干扰和传输损耗等问题，音频数字化传输网络最关键的地方就是把低电平、多通道、长距离的模拟信号传输转换为数字信号传输。
数字音频网络克服了模拟系统的众多局限性。在模拟音频系统中，音频信号通常按照专用的路径运行，第一个音频轨道都要与一条音频电缆相连。在多房间和长距离的安装过程中，音频设备往往通过矩阵交换、分布式放大器和接线板连接在一起。对音频内容的管理和监控，以及对系统设备的控制也需要附加硬件设备和电缆。而且在模拟系统中，系统的
重新配置是一个复杂而耗时的过程。如果系统安装完成后出现任何问题，往往需要繁复的检查和重新连接电缆。所有这些无疑都将增加成本。
用数字音频网络技术来传输能带来众多的好处，比如在一根电缆上能传输多路信号、系统组织可以非常灵活、系统的冗余安全性和容错方案很容易实现、可随时对信号的路由进行动态调整以及可以实时监控系统中任意信号的善等等。在一个音频网络中，一根5类双绞线（办公室中使用的普通网线）或者一根光缆可以取代模拟系统中无数根音频电缆，而且网线中还可以增加遥控和监控信息。由于网络系统中实际需要铺设的线缆大大减少，线槽的尺寸也可以随之减小，线缆铺设所花费的人工和时间也就大大减少和降低。另外由于光缆对于各种电磁干扰和射频干扰具有天生的免疫特性，所以整个系统的调试和维护也变得更为简便。
总而言之，数字音频网络可以更低的价格提供更大程度的可靠性和灵活性。因而对网络数字音频广播系统的研究具有很强的实用性和前瞻性。随着现代建筑的不断建设，尤其是机场、商场、商务楼、车站等大型公共场所的不断涌现和更新，其中的背景音乐等广播系统变得愈来愈必不可少。基于IP 网的音频广播系统有着巨大的市场和极其广泛的应用领域，
本文提出了通过IP 网传送音频广播信号的模型，使广播系统完全实现数字化的音频广播。重点论述网络音频装置子系统以及网络音频终端框架。
1.2 数字音频处理技术的发展现状
随着计算机技术的发展，特别是海量存储设备和大容量内存在PC机上的实现，对音频信号进行数字化处理便成为可能。数字化处理的核心是对音频信息进行采样，然后对采集到的数据进行处理。
在过去的二十年几中，数字音频处理技术己经取得了长足的进步。但是大多数的“数字系统”并没有完全达到数字化，实际上大多部分音频系统的处理都仍在模拟领域进行。在模拟音频技术中，对音频信号的处理手段和方法直接影响到模拟音频系统的回放质量。数字音频处理的核心是对音频信息进行采样，并使用二进制序列存放，通过对采集到的数据进行处理，达到滤波处理的目的。
微软公司主席比尔·盖茨在2005年初拉斯维加斯国际消费电子展（CES）上曾表示，目前数字音频的增长速度可以与上世纪八十年代PC业发展速度相比，他甚至预测到2010年人类所有的音频内容都将实现数字化。
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