专利名称：高保真全数字音频录制回放系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种音频录制回放系统，具体是提供一种高保真全数字音频录制回放系统。
背景技术：
目前数字音频系统，用存储位(bit数)来表达声波的振幅状态，bit数越高，声音越细致。16bit能表达65536种状态，而24bit就能表达16777216种，差了 256倍。16bit换算成工程的分贝，最高实现96dB的信号的重放，而人耳却能接受超过IOSdB的高动态信号，因此，从理论上16bit都不足以真实还原现场的高清晰的音频信号。因此24甚至32位的采样比特率就是一个必然。通常人们认为16bit/44. IkHz就能够充分还原声音的全貌，因为人耳的听音最高极限是20-20，OOOHz,同时，根据奈奎斯特定律，采样频率只要比带宽高2倍就可以完整的 恢复出带宽频率的波形。44. IkHz的采样率两倍于20kHz的带宽频率，理论上这样的采样率是足够的。然而根据傅立叶原理，任何波形都可以由若干个正弦波叠加而成，因此，20kHz以内的某些信号的高次谐波，会直接影响其基频的波形。所以，虽然人耳无法捕捉超过20kHz的正弦波的信号，但是超过20kHz的基波的谐波，还是很容易为人耳分辨，而这些谐波频率轻易到达40kHz以上，甚至超过IOOkHz。因此，只有44. Ikhz的采样率的数字录音使音乐失去了很多色彩和真实，高采样率系统的产生就是必然。综上所述，目前传统的数码CD播放装置碟片容量太小，最大只能储存80分钟的音乐内容，并且碟片的保存时间不够长，容易被氧化或者因被划伤而报废，另外，播放装置容易受到振动而产生数据无法读取的现象；其次是采样率太低，储存位数不足。当今普通家用的播放系统基本都是单碟，索引查找麻烦，同时传统的播放装置播放时候显示信息不足，无法网络同步或者网络下载/订购。因此，传统的CD播放装置因为技术落后已经慢慢开始淡出市场，而⑶播放装置的心脏一光学拾取头大部分的生产厂家也已经停产多年，因此2012年国际市场开始逐步淘汰CD播放装置而转向网络音频发布。网络发布，要求有一套可以从网上接收音乐的系统，而一套支持192K/24bit的回放系统，支持网络P2P下载，同时支持CD播放的系统，目前只有电脑能做到。因此，提供一种高精度、高可靠性的高保真全数字音频录制回放系统，是该领域技术人员急待着手解决的问题之一。
发明内容本实用新型是针对以上问题，提供一种高保真高清全数字音频录制回放系统，能替代电脑播放，同时也能替代目前的CD播放装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种高保真全数字音频录制回放系统，其主要技术特点是由红外接收机械/电容按钮、IXD显示屏触摸屏、MCU控制启动模块、CPU核心模块、网络/云端控制模块、10/100M网卡WIFI网卡、USB接口 /SATA接口 /SDHC接口、存储模块、DSP数字信号处理模块、高精度时钟处理分发s/roiF数字信号处理模块、传统I2S接口数字输出模块、数字隔离s/roiF输入/输出模块、音频数据处理中心模块、DAC以及低通滤波模块、传统模拟输出模块组成；其中CPU核心模块连接MCU控制启动模块，CPU核心模块与10/100M网卡WIFI网卡和USB接口 /SATA接口 /SDHC接口连接，CPU核心模块连接DSP数字信号处理模块；DSP数字信号处理模块连接高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块，高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块连接音频数据处理中心模块。CPU核心模块内含DDR2和TF卡，支持点对点下载，无锁相环异步时钟恢复电路和算法，通过CPU核心模块与高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块连接，时钟恢复使用专门的一套基准频率和独立一路s/roiF解码电路。所述USB接口 /SATA接口 /SDHC接口连接存储模块，通过存储模块，进行光碟抓轨，同时进行数字信号处理和播放，或者本地储存，实现CD播放的功能。 所述MCU控制启动模块与红外接收机械/电容按钮连接，系统关闭时低功耗待机，同时监测红外接收机械/电容按钮，以及管理CPU核心模块系统启动方式。所述高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块内含CPLD芯片和两个高精度晶体，提供编码时钟给本机，两个额外的高精度晶体，用于异步时钟再生。所述高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块与传统I2S接口数字输出模块和数字隔离S/roiF输入/输出模块连接。由模块方式组合连接。本实用新型的有益效果是采用模块化设计，本实用新型的任意部分以模块方式组合，可以更换任意组合以实现不同的功能；所述CPU核心模块内的解码核心使用软件解码，以插件方式加载，可以随时增加符合接口标准的插件以扩展其解码能力，数字信号处理使用DSP，可以根据客户需求进行数字信号处理如数字分频等强度很高的运算之后输出。并可在线更新的FPGA/CPLD模块，提供各种对时序和延时要求很严格的数字信号运算处理的功能。
图I是高保真全数字音频录制回放系统的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。如附图所示，高保真全数字音频录制回放系统，一种高保真全数字音频录制回放系统，其主要技术特点是由红外接收机械/电容按钮、IXD显示屏触摸屏、MCU控制启动模块、CPU核心模块、网络/云端控制模块、10/100M网卡WIFI网卡、USB接口 /SATA接口 /SDHC接口、存储模块、DSP数字信号处理模块、高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块、传统I2S接口数字输出模块、数字隔离S/roiF输入/输出模块、音频数据处理中心模块、DAC以及低通滤波模块、传统模拟输出模块组成；其中CPU核心模块连接MCU控制启动模块，CPU核心模块与10/100M网卡WIFI网卡和USB接口 /SATA接口 /SDHC接口连接，CPU核心模块连接DSP数字信号处理模块；DSP数字信号处理模块连接高精度时钟处理分发S/PDIF数字信号处理模块，高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块连接音频数据处理中心模块。 CPU核心模块内含DDR2和TF卡，通过DSP数字信号处理模块与高精度时钟处理分发s/roiF数字信号处理模块连接，时钟恢复使用无锁相环异步时钟恢复电路和算法和独立一路s/roiF解码电路。所述USB接口 /SATA接口 /SDHC接口连接存储模块，通过存储模块，进行光碟抓轨，同时进行数字信号处理和播放，或者本地储存，实现CD播放的功能。所述MCU控制启动模块与红外接收机械/电容按钮连接，系统关闭时低功耗待机，同时监测红外接收机械/电容按钮，以及管理CPU核心模块系统启动方式。所述高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块内含CPLD芯片和两个高精度 晶体，提供编码时钟给本机，两个额外的高精度晶体，用于异步时钟再生。所述高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块与传统I2S接口数字输出模块和数字隔离s/roiF输入/输出模块连接。由模块方式组合连接。本实用新型所述的红外接收机械/电容按钮用于接收用户动作，传送给CPU核心模块。所述MCU控制启动模块，用于系统关闭时候的低功耗待机，同时监测按钮或者红外开机信号，以及管理CPU模块系统启动方式。所述CPU核心模块，包含内存以及TF卡，作为数据处理中心，进行文件系统的读取，音乐文件的解码，播放，实现网络下载，订阅等功能，进行用户指令的解释执行，以及输入信号的录制和存储，建立音乐文件的共享目录。所述LCD显示屏触摸屏，含触摸屏，可以支持触摸输入，给CPU模块提供用户触摸信号，也作为CPU核心模块的图形输出，通过显示和输入装置构造了用户界面。所述USB接口 /SATA接口 /SDHC接口连接存储模块，通过不同的外设，可以接入不同的音乐源进行解码播放，或者通过光盘驱动器进行抓轨播放。本实用新型网络接口，包括无线/有线网卡，可连接云端，是CPU核心模块通过网络的对外联系的接口。所述的DSP数字信号处理模块内部包含CPLD/FPGA的数据缓冲隔离，用于解码后的音乐数据的后处理，如移相、延时、音调等需要后处理的信号处理。所述高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块给数据输出提供一个基准的频率，内部设置有S/roiF数字信号处理器，把DSP数字信号处理模块处理完的信号编码通过数字隔离S/roiF输入/输出模块内的S/roiF接口输出，也可以异步接收S/roiF的数字信号，通过所述的传统I2S接口数字输出模块恢复成I2S信号送给CPU数据处理中心进行录制或者信号处理。所述数字隔离S/roiF输入/输出模块，用于串行编码数字信号的输入/输出。所述传统I2S接口数字输出模块，提供给传统客户做自定义的数字-模拟信号转换子板。I2S数字后处理音频数据处理中心模块，进行数字信号的分派、缓冲、插值等处理，之后输出给数字-模拟转换器。所述DAC以及低通滤波模块，是机器的模拟输出部分，通过这个转换，可以把数字输出转换成录音前的模拟电信号[0037]所述传统模拟输出模块模拟平衡/非平衡输出接口。 以上所述只是本实用新型较优选的具体实施方式
的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种高保真全数字音频录制回放系统，其主要技术特点是由红外接收机械/电容按钮、IXD显示屏触摸屏、MCU控制启动模块、CPU核心模块、网络/云端控制模块、10/100M网卡WIFI网卡、USB接口 /SATA接口 /SDHC接口、存储模块、DSP数字信号处理模块、高精度时钟处理分发s/roiF数字信号处理模块、传统I2S接口数字输出模块、数字隔离s/roiF输入/输出模块、音频数据处理中心模块、DAC以及低通滤波模块、传统模拟输出模块组成；其中CPU核心模块连接MCU控制启动模块，CPU核心模块与10/100M网卡WIFI网卡和USB接口 /SATA接口 /SDHC接口连接，CPU核心模块连接DSP数字信号处理模块；DSP数字信号处理模块连接高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块，高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块连接音频数据处理中心模块。
2.根据权利要求I所述的高保真全数字音频录制回放系统，其特征在于，CPU核心模块内含DDR2和TF卡，通过DSP数字信号处理模块与高精度时钟处理分发S/TOIF数字信号处理模块连接，时钟恢复使用无锁相环异步时钟恢复电路和算法和独立一路S/H)IF解码电路。
3.根据权利要求I所述的高保真全数字音频录制回放系统，其特征在于，所述USB接口 /SATA接口 /SDHC接口连接存储模块，通过存储模块，进行光碟抓轨，同时进行数字信号处理和播放，或者本地储存，实现CD播放的功能。
4.根据权利要求I所述的高保真全数字音频录制回放系统，其特征在于，所述MCU控制启动模块与红外接收机械/电容按钮连接，系统关闭时低功耗待机，同时监测红外接收机械/电容按钮，以及管理CPU核心模块系统启动方式。
5.根据权利要求I所述的高保真全数字音频录制回放系统，其特征在于，所述高精度时钟处理分发S/roTF数字信号处理模块内含CPLD芯片和两个高精度晶体，提供编码时钟给本机，两个额外的高精度晶体，用于异步时钟再生。
6.根据权利要求I所述的高保真全数字音频录制回放系统，其特征在于，所述高精度时钟处理分发S/roiF数字信号处理模块与传统I2S接口数字输出模块和数字隔离S/roiF输入/输出模块连接。
7.根据权利要求I所述的高保真全数字音频录制回放系统，其特征在于，由模块方式组合连接。
专利摘要本实用新型涉及一种高保真全数字音频录制回放系统，采用模块化设计，本实用新型的任意部分以模块方式组合，可以更换任意组合以实现不同的功能；所述CPU核心模块内的解码核心使用软件解码，以插件方式加载，可以随时增加符合接口标准的插件以扩展其解码能力，数字信号处理使用DSP，可以根据客户需求进行数字信号处理如数字分频等强度很高的运算之后输出。并可在线更新的FPGA/CPLD模块，提供各种对时序和延时要求很严格的数字信号运算处理的功能。本实用新型成本低并具有很强的实用性。
文档编号G11B20/10GK202563886SQ20122020450
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者潘昶 申请人:天津市瑞茵科技有限公司