本發(fā)明屬于音頻處理技術領域，是一種能夠讓時鐘通過音頻數(shù)據(jù)流進行同步傳輸?shù)姆桨浮?/p>

背景技術：

模擬音頻已經(jīng)無法適應整個擴聲系統(tǒng)最基本的要求。大型體育場擴聲系統(tǒng)設計中極為關鍵的問題是如何解決微弱的音頻信號的遠距離優(yōu)質傳輸。對于大型場館，需要傳送的距離通常達到幾百米遠。采用傳統(tǒng)的模擬傳輸方式，難以解決信號損耗和電磁干擾及接地干擾等難題。數(shù)字音頻的各種性能遠遠優(yōu)于模擬模式，因此廣播電視設備的數(shù)字化已經(jīng)成了必然的趨勢。采用數(shù)字信號進行處理和傳輸?shù)膬?yōu)點是數(shù)字信號對干擾不敏感，整個系統(tǒng)的信噪比及失真與傳輸距離無關，對于長距離傳輸，其優(yōu)良的性能指標是模擬傳輸所無法比擬的。

目前業(yè)內常用的AES/EBU標準是AES和EBU一起開發(fā)的一個數(shù)字音頻傳輸標準，它是傳輸和接收數(shù)字音頻信號的數(shù)字設備接口協(xié)議，規(guī)定音頻數(shù)據(jù)必須以2的補碼進行編碼。它提供兩個信道的音頻數(shù)據(jù)(最高24比特量化)。然而針對多路音頻傳輸，存在一個信號同步的問題，特別是數(shù)據(jù)與時鐘的同步傳輸問題。

多路音頻處理系統(tǒng)中，經(jīng)常采用TDM進行傳輸，TDM采用時分復用技術，只需1根數(shù)據(jù)信號、1根幀時鐘信號、1根位時鐘信號即可完成多路音頻的實時傳輸。但時分復用本質是并串轉換，這樣必然會加大位時鐘的速率，在實際的多路音頻傳輸系統(tǒng)中，對于時鐘的傳輸就提出了更高的要求，尤其是遠距離傳輸，對于信號的同步也加大了難度。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，因此本發(fā)明的首要目地是提供一種多路音頻同步傳輸電路，該電路借鑒同步以太網(wǎng)的技術，將45/5B編碼器、NRZ-I編碼器、MLT-3編碼器引入到TDM音頻傳輸系統(tǒng)中，有效的解決了數(shù)據(jù)與時鐘的同步傳輸問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為：

一種多路音頻同步傳輸電路，其包括有I2S編碼器、TDM編碼器，其特征在于該傳輸電路還包括有4B/5B編碼器、NRZ-I編碼器、MLT-3編碼器構成，所述4B/5B編碼器、NRZ-I編碼器、MLT-3編碼器依次連接，接于TDM編碼器之后，多路音頻信號經(jīng)I2S編碼器輸入，經(jīng)過TDM編碼器轉換為數(shù)字音頻，再依次經(jīng)過4B/5B編碼器、NRZ-I編碼器、MLT-3編碼器進行處理，完成數(shù)據(jù)與時鐘的同步，進行輸出。

進一步，所述多路音頻信號為16路模擬音頻信號，16路模擬音頻信號經(jīng)過I2S編碼器，完成模數(shù)轉換，并行輸出8路I2S數(shù)字音頻，8路并行I2S數(shù)字音頻經(jīng)過TDM編碼器，串行輸出1路TDM數(shù)字音頻，1路TDM數(shù)字音頻依次經(jīng)過4B/5B編碼器、NRZ-I編碼器、MLT-3編碼器進行處理，最后完成傳輸。

更進一步，所述I2S編碼器采用Slave工作模式，此8路I2S音頻信號共享幀同步時鐘信號、位時鐘信號；TDM編碼器將8路3.072Mbps速率的I2S信號進行并串轉換，輸出1路24.576Mbps速率的TDM信號；4B/5B編碼器將TDM編碼器輸出的48KHZ幀同步時鐘信號、24.576Mbps數(shù)據(jù)信號進行編碼。

更進一步，所述48KHZ幀同步信息編碼為11000，數(shù)據(jù)0至15依次編碼為11110、01001、10100、10101、01010、01011、01110、01111、10010、10011、10110、10111、11010、11011、11100、11101，編碼時鐘速率為30.96MHZ(1幀TDM為8路I2S并串轉換，因此1幀TDM為8*64＝512bit，經(jīng)過4B/5B編碼后為512*5/4＝640bit，插入5bit的同步信息后復用為645bit，因此編碼時鐘的速率為(24.576*5/4)*645/640＝30.96MHZ)；NRZ-I編碼器將5比特串行碼轉換為NRZ-I碼，然后通過MLT-3編碼器轉成MLT-3信號進行傳輸。

本發(fā)明利用1路TDM編碼16路模擬音頻信號，采取4B/5B編碼器將TDM的幀同步信號和音頻數(shù)據(jù)進行編碼后，通過音頻數(shù)據(jù)流進行時鐘的同步傳輸。接收端通過時鐘恢復模塊及4B5B解碼模塊可將30.96MHZ編碼時鐘、48KHZ幀同步信息恢復出來。

本發(fā)明針對多路音頻傳輸提出了一種解決方案，將多路模擬音頻信號經(jīng)過I2S編碼器，完成模數(shù)轉換，并行輸出數(shù)字音頻，數(shù)字音頻經(jīng)過TDM編碼器，串行輸出1路TDM數(shù)字音頻，1路TDM數(shù)字音頻依次經(jīng)過4B/5B編碼器、NRZ-I編碼器、MLT-3編碼器進行處理，最后經(jīng)過線路完成傳輸。本發(fā)明借鑒同步以太網(wǎng)的技術，將45/5B編碼器、NRZ-I編碼器、MLT-3編碼器引入到TDM音頻傳輸系統(tǒng)中，有效的解決了數(shù)據(jù)與時鐘的同步傳輸問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所實施的電路圖。

圖2是本發(fā)明所實施的處理流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參見圖1所示，本發(fā)明所實現(xiàn)的多路音頻同步傳輸電路，由I2S編碼器、TDM編碼器、4B/5B編碼器、NRZ-I編碼器、MLT-3編碼器構成；所述4B/5B編碼器、NRZ-I編碼器、MLT-3編碼器依次連接，接于TDM編碼器之后。

結合圖2所示，輸入信號為16路并行模擬音頻信號，16路并行模擬音頻信號進入I2S編碼器，經(jīng)過48KHZ采樣并編碼后(依次經(jīng)過∑Δ調制器、數(shù)字低通濾波器及抽取濾波器進行處理，然后相鄰的兩路并行模擬音頻信號經(jīng)過一個I2S接口時序發(fā)生器進行處理)，輸出并行的8路I2S數(shù)字音頻信號，I2S編碼器采用Slave工作模式，此8路I2S音頻信號共享幀同步時鐘信號、位時鐘信號；TDM編碼器將8路3.072Mbps速率的I2S信號進行并串轉換(并串轉換時由TDM接口時序發(fā)生器輸入時鐘信號，進行同步處理)，輸出1路24.576Mbps速率的TDM信號；4B/5B編碼器將TDM編碼器輸出的48KHZ幀同步時鐘信號、24.576Mbps數(shù)據(jù)信號進行編碼。

其中48KHZ幀同步信息編碼為11000，數(shù)據(jù)0至15依次編碼為11110、01001、10100、10101、01010、01011、01110、01111、10010、10011、10110、10111、11010、11011、11100、11101，編碼時鐘速率為30.96MHZ(1幀TDM為8路I2S并串轉換，因此1幀TDM為8*64＝512bit，經(jīng)過4B/5B編碼后為512*5/4＝640bit，插入5bit的同步信息后復用為645bit，因此編碼時鐘的速率為(24.576*5/4)*645/640＝30.96MHZ)；然后再經(jīng)過FIFO輸出接口傳輸給NRZ-I編碼器將5比特串行碼轉換為NRZ-I碼，再通過MLT-3編碼器轉成MLT-3信號進行傳輸。

由此利用1路TDM編碼16路模擬音頻信號，采取4B/5B編碼器將TDM的幀同步信號和音頻數(shù)據(jù)進行編碼后，通過音頻數(shù)據(jù)流進行時鐘的同步傳輸。接收端通過時鐘恢復模塊及4B5B解碼模塊可將30.96MHZ編碼時鐘、48KHZ幀同步信息恢復出來。

實施本方案時，I2S編碼器可利用多個高速采樣ADC實現(xiàn)，TDM編碼器、4B/5B編碼器、NRZ-I編碼器及MLT-3編碼器可采用FPGA或專用ASIC實現(xiàn)。

本發(fā)明將16路模擬音頻信號經(jīng)過I2S編碼器，完成模數(shù)轉換，并行輸出8路I2S數(shù)字音頻，8路并行I2S數(shù)字音頻經(jīng)過TDM編碼器，串行輸出1路TDM數(shù)字音頻，1路TDM數(shù)字音頻依次經(jīng)過4B/5B編碼器、NRZ-I編碼器、MLT-3編碼器進行處理，最后經(jīng)過線路完成傳輸。本發(fā)明借鑒同步以太網(wǎng)的技術，將45/5B編碼器、NRZ-I編碼器、MLT-3編碼器引入到TDM音頻傳輸系統(tǒng)中，有效的解決了數(shù)據(jù)與時鐘的同步傳輸問題。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。