一种多通道数字调音台及其信号处理方法
【专利摘要】本发明提供了一种多通道数字调音台及其信号处理方法，多通道数字调音台，包括主处理器芯片和若干个音频设备，还包括FPGA单元，其与主处理器芯片和各个音频设备分别连接，用于接收主处理器芯片的音频通道切换命令并据此切换至相对应的音频通道；所述主处理器芯片，用于进行音频数据处理以及音频通道切换控制，在所述FPGA单元完成音频通道切换,实现端对端传输音频数据。本发明利用FPGA单元大大增加音频通道，可接入更多的音频设备；又可以灵活地调整端口，增强了灵活性和人性化，减少了开发成本，缩短了开发周期；且切换速度快，切换时不会有声音上的延时，也使得DSP不用花额外的资源去处理切换时出来的噪音。
【专利说明】一种多通道数字调音台及其信号处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及音频传输【技术领域】，尤其涉及一种多通道数字调音台及其信号处理方法。
【背景技术】
[0002]调音台又称调音控制台，它将多路输入信号进行放大、混合、分配和音响效果加工，是舞台扩音和音响节目制作等系统中进行播放和录制节目的重要设备。
[0003]普通的调音台输出通道就只有几路，随着调音台外接音响设备的大幅增加，调音台内部的输入和输出通道也需要大量增加，传统的模拟调音台无法处理庞大繁杂的音频数据信号，大型多通道数字调音台随之出现。
[0004]而目前的数字调音台，与传统的模拟调音台相比虽然增加了音频通道数，但是其主处理器芯片的专用音频通道数仍然有限，而且由于采用的是直接路由、固定的信号走向方案，因而无法接入更多的音频设备，满足不了当前复杂的使用需求；同时，由于其信号通道是已经固定的，不能更改的，所以其开发操作等都不够人性化，再开发成本高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种多通道数字调音台及其信号处理方法，可灵活拓展音频通道，接入更多的音频设备。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]一种多通道数字调音台，包括主处理器芯片和若干个音频设备，其特征在于，还包括FPGA单元，其与主处理器芯片和各个音频设备分别连接，用于接收主处理器芯片的音频通道切换命令并据此切换至相对应的音频通道；
[0008]所述主处理器芯片，用于进行音频数据处理以及音频通道切换控制，在所述FPGA单元完成音频通道切换后，实现端对端传输音频数据。
[0009]其中，所述主处理器芯片包括ARM单元和DSP单元；
[0010]所述ARM单元，与所述FPGA单元的SPI接口连接，用于进行音频通道切换控制，向FPGA单元发送音频通道切换命令；
[0011]所述DSP单元，与所述FPGA单元进行IIS协议通信，用于进行音频数据处理，并通过FPGA单元与当前音频通道对应的音频设备传输数据。
[0012]其中，所述DSP单元包括主DSP单元和从DSP单元。
[0013]其中，所述音频设备包括音频输入板、音频输出板、SH)IF、USB声卡、内部效果器和/或外部效果器。
[0014]一种多通道数字调音台的信号处理方法，包括步骤:
[0015]为各个音频设备的音频通道分别进行编码；
[0016]由主处理器芯片向FPGA单元发送音频通道切换命令，FPGA单元对该命令解析后切换至相应的音频通道；[0017]在音频通道切换成功后，进行数据传输。
[0018]其中，所述音频通道切换命令包括命令码、音频通道目标、音频通道源头。
[0019]与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果:
[0020]I)本发明在现有的数字调音台中增设了起路由切换功能的FPGA单元，利用FPGA单元即可以进行接口的拓展，大大增加音频通道，可接入更多的音频设备，满足复杂环境下的使用需求；又可以灵活地调整端口，且调整时无需更换主处理平台，增强了灵活性和人性化，减少了开发成本，缩短了开发周期。
[0021]2)FPGA处理所有的操作都是并行的，切换速度快，切换时不会有声音上的延时，也使得DSP不用花额外的资源去处理切换时带来的噪音。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明实施例提供的数字调音台的结构示意图。
[0023]图2是本发明实施例提供的数字调音台的信号处理方法流程图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025]请参阅图1所示，本实施例中数字调音台主要包括以下组成部分:主处理器芯片，FPGA单元及其他音频设备。
[0026]主处理器芯片包括主DSP、从DSP、ARM。本实施例中ARM与FPGA单元模拟的SPI接口进行通信，向其发送音频通道切换命令；主DSP和从DSP主要进行音频数据处理，分别与FPGA单元进行IIS协议通信，用以向FPGA单元发送处理后的音频数据或者接收FPGA单元返回的音频数据。
[0027]FPGA单元连接于主处理器芯片与其它音频设备之间，起路由切换功能，在接收到ARM的音频通道切换命令并对其进行解析后，切换相对应的音频通道。
[0028]音频设备包括音频输入板、音频输出板、SH)IF、USB声卡、内部效果器、外部效果器及其他设备；每个设备都具有标准的音频接口，与FPGA单元进行IIS协议通信，在FPGA单元切换至其所在的音频通道时通过FPGA单元与主DSP/从DSP双向传输数据。
[0029]请参阅图2，本实施例中数字调音台的信号处理方法包括步骤:
[0030]201、为音频输入板、音频输出板、SH)IF、USB声卡、内部效果器、外部效果器等各个音频设备的音频通道分别进行编码。
[0031]202,FPGA单元接收ARM的音频通道切换命令，对该命令解析后切换至相应的音频通道。
[0032]本实施例中，一个完整的音频通道切换命令数据为四个字节Ox****#**,首字节表示命令码、次字节表示音频通道目标、第三字节表示音频通道源头、第四字节表示保留码(最高字节为首字节)。例如:0x01_AA_55_00，其中01是命令码、AA表示音频通道目标、55表示音频通道源头、00是保留位。
[0033]203、在音频通道切换成功后，对应的音频设备通过FPGA单元与主DSP/从DSP双向传输数据。
[0034]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种多通道数字调音台，包括主处理器芯片和若干个音频设备，其特征在于，还包括FPGA单元，其与主处理器芯片和各个音频设备分别连接，用于接收主处理器芯片的音频通道切换命令并据此切换至相对应的音频通道； 所述主处理器芯片，用于进行音频数据处理以及音频通道切换控制，在所述FPGA单元完成音频通道切换，实现端对端传输音频数据。
2.如权利要求1所述多通道数字调音台，其特征在于，所述主处理器芯片包括ARM单元和DSP单元； 所述ARM单元，与所述FPGA单元的SPI接口连接，用于进行音频通道切换控制，向FPGA单元发送音频通道切换命令； 所述DSP单元，与所述FPGA单元进行IIS协议通信，用于进行音频数据处理，并通过FPGA单元与当前音频通道对应的音频设备传输数据。
3.如权利要求2所述多通道数字调音台，其特征在于，所述DSP单元包括主DSP单元和从DSP单元。
4.如权利要求1所述多通道数字调音台，其特征在于，所述音频设备包括音频输入板、音频输出板、SPDIF、USB声卡、内部效果器和/或外部效果器。
5.一种多通道数字调音台的信号处理方法，其特征在于，该方法包括步骤: 为各个音频设备的音频通道分别进行编码； 由主处理器芯片向FPGA单元发送音频通道切换命令，FPGA单元对该命令解析后切换至相应的音频通道； 在音频通道切换成功后，进行数据传输。
6.如权利要求5所述多通道数字调音台的信号处理方法，其特征在于，所述音频通道切换命令包括命令码、音频通道目标、音频通道源头。
【文档编号】H04H60/04GK103701551SQ201310695562
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】刘建威 申请人:深圳市东微智能科技有限公司