本实用新型涉及以太网传输技术领域、多声道音频功率放大技术及汽车技术领域，特别涉及车载音频信号的高质量、低延时网络传输技术及多声道数字功放技术，具体来说涉及一种基于双绞线以太网的车载功放系统。
背景技术：
现如今车载音视频信号的大数据传输多使用同轴电缆或是多对双绞线进行传输，而控制信号多采用CAN总线进行通信处理，但随着人们对音视频传输介质的低成本、方便布置及轻重量等要求的不断提高，传统的音视频传输方式已无法满足。新一代网络交互技术应运而生，如以太网音视频桥接技术(Ethernet Audio/Video Bridging，简称AVB)，该网络技术在传统以太网技术的基础上，实现低延时、高质量的网络传输，其传输介质采用一对非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Paired)。
传统的车载功放系统均较为简易，未能达到车内立体环绕效果。本实用新型的目的是提供一种支持新一代网络交互技术(以太网音视频桥接技术，Ethernet Audio/Video Bridging，简称AVB)、支持支持多声道(7.1声道)输出的新型车载功放系统。所述的新型车载功放系统根据5.1/7.1多声道功放技术，实现了分声道功放、功率放大后，实现了立体环绕的音效。
本实用新型提供了一种基于双绞线以太网的车载7.1声道数字功放系统，整体实现了经一对非屏蔽双绞线物理介质上接收AVB网络总线上包含音频数据及控制信号的AVB数据包，将该AVB音频数据包解析成数字音频数据控制信号，然后通过数字音频处理单元进行数模转换为模拟音频数据和控制信号的实施，该控制信号主要体现在音量的调节等，再经由功放单元驱动所有音箱进行播放传输过来的音频信号。
本实用新型实现了支持新一代网络交互技术(以太网音视频桥接技术，Ethernet Audio/Video Bridging，简称AVB)、支持主动降噪技术、支持多声道(7.1声道)输出，提出了新型车载功放系统。该系统是基于非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Paired，简称UTP)传输音频信号及音量控制信号等的多声道功放系统。该系统能够采用国际标准AVB协议，使用OABR Ethernet PHY，进行高保真、低延时网络传输与处理的功放系统，实现音频信号传输及接收过程低延时(2ms内)、高保真、高效率的处理。所述功放系统，可以很大程度降低来自车辆行驶过程中的胎噪、风噪以及发动机噪音等。支持直接解码网络接收的Dolby/DTS 7.1声道音频。
技术实现要素：
为实现本实用新型之目的，采用以下技术方案予以实现：
一种基于双绞线以太网的车载功放系统，包括AVB网络接收处理单元、数字音频处理单元和模拟音频功率放大单元，其中：AVB网络接收处理单元的输入端通过双绞线与车载AVB网络连接，AVB网络接收处理单元的输出端与数字音频处理单元的输入端连接，数字音频处理单元的输出端与模拟音频功率放大单元的输入端连接，模拟音频功率放大单元的输出端接音箱设备。
所述的功放系统，其中：所述AVB网络接收处理单元包括以太网收发器和多核处理器，所述以太网收发器的外部接口通过双绞线与车载AVB网络连接，所述以太网收发器的内部接口与多核处理器相连接。
所述的功放系统，其中：数字音频处理单元包括数字隔离器、状态控制芯片以及数字音频处理芯片。
所述的功放系统，其中：AVB网络接收处理单元的音频信号输出端经过数字隔离器与数字音频处理芯片的音频输入端连接；AVB网络接收处理单元的控制信号输出端通过数字隔离器与数字音频处理芯片的控制信号输入端连接；AVB网络接收处理单元的状态信号输出端与状态控制芯片的输入端连接；状态控制芯片的输出端与数字音频处理芯片、立体声功放器件的状态控制端连接。
所述的功放系统，其中：所述模拟音频功放单元包括立体声功放器件。
所述的功放系统，其中：所述立体声功放器件的数量是4个，其中每个立体声功放器件的输入端各与数字音频处理芯片的一路输出端连接，每个立体声功放器件各包括两路输出接口。
所述的功放系统，其中：所述输出接口包括：前置右声道，前置左声道，右环绕，左环绕，后环绕左声道，后环绕右声道，低音炮，中置。
所述的功放系统，其中：所述输出接口分别与音箱设备的相应的音箱连接。
所述的功放系统，其中：所述音箱设备包括车辆内部前置的两个音箱，中置的一个音箱，两个侧音箱，后置的两个音箱，一个重低音音箱。
所述的功放系统，其中：前置的两个音箱位于仪表台两侧，中置的一个音箱位于仪表台中部，两个侧音箱放置位于两个前门下部，两个后音箱位于两个后门下部，重低音音箱位于后排座椅中间位置或置于行李箱内。
附图说明
图1为本实用新型基于双绞线以太网的车载功放系统硬件结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，所述基于双绞线以太网的车载7.1声道功放系统包括AVB网络接收处理单元、数字音频处理单元和模拟音频功率放大单元；所述功放系统还包括音箱系统，该音箱系统采用7.1声道音箱设备，与模拟音频功率放大单元连接，在车内实现非常震撼的立体环绕音响体验效果。如图1所示，AVB网络接收处理单元的输入端与车载AVB网络连接，AVB网络接收处理单元的输出端与数字音频处理单元的输入端连接，数字音频处理单元的输出端与模拟音频功率放大单元的输入端连接，模拟音频功率放大单元的输出端接音箱系统，为音箱系统提供功率放大信号。
车内需要播放的音频信号经车内AVB网络传输至本功放系统的AVB网络接收处理单元，如图1所示，所述AVB网络接收处理单元包括以太网收发器(例如OABR PHY TJA1100)以及多核处理器(例如XMOS公司的xCORE200系列多核实时微控制器，所述多核处理器集成有AVB Ethernet协议栈)。以太网收发器对外提供输入/输出接口，通过双绞线接收经车载AVB网络传输的车载播放装置播放的音频信号；车载以太网收发器对内提供输入/输出接口，与AVB多核处理器相连接。所述多核处理器通过车载以太网收发器进行实时接收网络音频数据包，并对接收的AVB网络数据包进行解析处理，多核处理器将标准AVB网络数据包解析成实时的数字音频信号和相关音频控制信号等，并将解析后音频数字信号和控制信号实时传输至数字音频处理单元。
如图1所示数字音频处理单元包括具有数字信号隔离作用的数字隔离器(例如SI8660、SI8641)、状态控制芯片(如ADP99587，其可在AVB网络接收处理单元控制下对后端芯片进行状态选择等控制)以及数字音频处理芯片(如TAS5588)，AVB网络接收处理单元的音频信号输出端I2S经过数字隔离器与数字音频处理芯片的音频输入端连接，用于将数字音频信号传输给数字音频处理芯片；AVB网络接收处理单元的控制信号输出端IO通过数字隔离器与数字音频处理芯片的控制信号输入端连接，以对数字音频处理芯片进行控制；AVB网络接收处理单元的状态信号输出端I2C与状态控制芯片的输入端连接，状态控制芯片的状态信号输出端与数字音频处理芯片、立体声功放器件等的状态控制端连接。
数字音频处理芯片将数字音频信号转化为模拟音频信号，数字音频处理芯片将输出的模拟音频传输至模拟音频功放单元进行分声道以及音频功率放大等处理。
如图1所示模拟音频功放单元包括4个立体声功放器件(如TAS5614A)，所述立体声功放器件的输入端各与数字音频处理芯片的一路输出端连接，对接收到的音频信号进行功率放大，并将一路音频信号分解为两路音频信号，因此每个立体声功放器件各包括两路输出接口。
如图1所示，所述输出接口包括FR(FRONT RIGHT)前置右声道，FL(FRONT LEFT)前置左声道，SR(SURROUND RIGHT)右环绕，SL(SURROUND LEFT)左环绕，SBR(SURROUND BACK RIGHT)后环绕右声道，SBL(SURROUND BACK LEFT)后环绕左声道，SW(SUB WOOFER)低音炮，C(CENTER)中置。所述输出接口与音箱设备的相应的音箱连接，由此可将数字音频处理单元输出的信号进行进一步处理后7.1声道音频信号发送至音箱设备，音箱设备如车载扬声器等。该立体声功放器件支持Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio Dolby Digital Plus和DTS-HD等高清晰音频。
如图1所示，所述双绞线以太网的车载功放系统还包括电源单元，给AVB网络接收处理单元、数字音频处理单元供电；模拟音频功放单元的供电从车载电源引入亦可由所述电源单元提供。7.1声道音箱设备包含车辆内部前置的两个音箱，中置的一个音箱，侧音箱两个，后置的两个音箱，重低音音箱一个。根据车型内饰造型不同，前置的两个音箱放置仪表台两侧，中置的一个音箱在仪表台中部，两个侧音箱放置在两个前门下部，两个后音箱放置在两个后门下部，重低音音箱位于后排座椅中间位置或置于行李箱内。
通过本实用新型，采用一对双绞线作为音频输入接口，并支持高保真、低延时的新型以太网传输技术，与传统车载功法设备相比，降低了线束重量及成本，提高了音频传输功放的质量。