如今，現(xiàn)代會(huì)議室音頻安裝的主要障礙之一是需要將各種輸入/輸出換能器互連到主音頻控制臺(tái)中。這通常使用每個(gè)節(jié)點(diǎn)的單獨(dú)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)屏蔽電纜來(lái)完成，這很笨重，并且仍然需要在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上單獨(dú)的外部電源。除了體積龐大之外，這些電纜還承載模擬音頻信號(hào)，這些信號(hào)會(huì)受到顯著頻譜衰減的影響，尤其是在長(zhǎng)距離安裝或選擇使用具有成本效益的電纜選項(xiàng)時(shí)。

用于汽車(chē)音頻總線的收發(fā)器芯片，A2B、支持通過(guò)單根非屏蔽雙絞線（UTP）線進(jìn)行多聲道數(shù)字音頻。多個(gè)收發(fā)器節(jié)點(diǎn)可以菊花鏈連接，除了傳輸高保真數(shù)字音頻外，A2B 總線可以將直流電源傳輸?shù)竭h(yuǎn)程總線供電節(jié)點(diǎn)。圖 1 描述了一個(gè)2B收發(fā)器功能框圖。

圖1.一個(gè)2B 功能框圖。

雖然2B收發(fā)器技術(shù)主要用于解決汽車(chē)應(yīng)用中笨重的音頻布線問(wèn)題，它肯定是一種更通用的音頻傳輸方法，具有潛在的廣泛應(yīng)用。一個(gè)這樣的潛在應(yīng)用2汽車(chē)空間之外的B技術(shù)是小型會(huì)議室會(huì)議系統(tǒng)。在現(xiàn)代小型會(huì)議室會(huì)議系統(tǒng)中，需要在房間周?chē)峙涠鄠€(gè)麥克風(fēng)，有時(shí)還需要多個(gè)揚(yáng)聲器，以實(shí)現(xiàn)一系列 DSP 功能，例如波束形成、聲學(xué)噪聲消除或回聲消除。另一個(gè)可能的應(yīng)用是公共禮堂、集會(huì)和需要同步實(shí)時(shí)翻譯的地方。真正限制 A 的因素是什么2B在較大容量房間中的應(yīng)用是一條總線的總電纜長(zhǎng)度，總體限制為40米。

圖2.會(huì)議室中的傳統(tǒng)音頻裝置。

在此類(lèi)應(yīng)用中，A2B 收發(fā)器可用于簡(jiǎn)化遠(yuǎn)程音頻節(jié)點(diǎn)的布線，同時(shí)提供具有可選配電功能的卓越數(shù)字傳輸方法。如圖2所示，之前連接這些遠(yuǎn)程音頻節(jié)點(diǎn)的方法是使用屏蔽電纜，每對(duì)電纜沿一個(gè)方向傳輸單個(gè)模擬信號(hào)，并通過(guò)直流適配器單獨(dú)供電。同時(shí)，使用A2B可以傳輸多達(dá)32個(gè)上行和/或32個(gè)下行高保真數(shù)字音頻通道以及總線電源，如圖3所示;當(dāng)使用16位數(shù)據(jù)時(shí)，總線中通道的總數(shù)量限制為總共50個(gè)通道。這些理想的 A 可能是真的2與傳統(tǒng)模擬方法相比，如果B功能部署在會(huì)議系統(tǒng)中，則通過(guò)簡(jiǎn)化布線和添加雙向、高保真數(shù)字音頻功能，將帶來(lái)巨大的優(yōu)勢(shì)。

圖3.使用2B 用于會(huì)議室中的音頻安裝。

該 A2B 收發(fā)器連接多通道 IC 間聲音 （I2S） 節(jié)點(diǎn)之間長(zhǎng)達(dá) 15 米的同步脈沖編碼調(diào)制 （PCM） 數(shù)據(jù)，以及所有節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)達(dá) 40 米的總長(zhǎng)度。它還擴(kuò)展了 I 的同步、時(shí)分多路復(fù)用 （TDM） 特性2S 連接到連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以使用數(shù)據(jù)、提供數(shù)據(jù)或兩者兼而有之。除了音頻內(nèi)容外，此數(shù)據(jù)還可以包括控制功能;例如，A 上的 GPIO2B 收發(fā)器芯片（典型 A 上最多提供 7 條 GPIO 線路2B 收發(fā)器）可以連接到麥克風(fēng)節(jié)點(diǎn)上的 LED，并且可以由主機(jī)遠(yuǎn)程打開(kāi)/關(guān)閉，以指示活動(dòng)（帶電）或非活動(dòng)（靜音）麥克風(fēng)。

該 A2B總線是一個(gè)單主機(jī)、多從系統(tǒng)，其中主機(jī)控制器上的收發(fā)器芯片是主機(jī)。主節(jié)點(diǎn)為所有從節(jié)點(diǎn)生成時(shí)鐘、同步和成幀信號(hào)。大師A2B芯片可通過(guò)控制總線（I2C） 用于配置和回讀。此控制總線的擴(kuò)展嵌入在 A 中2B 數(shù)據(jù)流，允許直接訪問(wèn)從屬收發(fā)器的寄存器和狀態(tài)信息，以及 I2C-to-I2C 遠(yuǎn)距離通信。當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，使用發(fā)現(xiàn)機(jī)制，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)被識(shí)別并形成TDM結(jié)構(gòu)要求。所有從節(jié)點(diǎn)從從節(jié)點(diǎn) 0 到系統(tǒng)中最后一個(gè)可用從節(jié)點(diǎn)依次發(fā)現(xiàn)。一旦發(fā)現(xiàn)所有從屬節(jié)點(diǎn)，就會(huì)初始化每個(gè)節(jié)點(diǎn)以進(jìn)行同步數(shù)據(jù)交換。圖 4 顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的 A2具有四個(gè)節(jié)點(diǎn)的 B 系統(tǒng)示例。主機(jī)程序在每個(gè)節(jié)點(diǎn)中注冊(cè)以控制 A 上的數(shù)據(jù)流量2B巴士。在本例中，來(lái)自從節(jié)點(diǎn)0和N中的數(shù)字麥克風(fēng)和ADC的數(shù)據(jù)被傳送到主節(jié)點(diǎn)，而來(lái)自主節(jié)點(diǎn)的揚(yáng)聲器數(shù)據(jù)同時(shí)被傳送到從節(jié)點(diǎn)1上的DAC。如本例所示，A2B 收發(fā)器還集成了多通道 PDM 接口，用于直接連接脈沖密度調(diào)制麥克風(fēng)陣列。

圖4.簡(jiǎn)化的 A2具有四個(gè)節(jié)點(diǎn)（主節(jié)點(diǎn)和三個(gè)從節(jié)點(diǎn)）的 B 系統(tǒng)。

每個(gè)從節(jié)點(diǎn)的音頻通道數(shù)量可以從多達(dá)32個(gè)上行通道和多達(dá)32個(gè)下行通道單獨(dú)編程。8、12、16、20、24、28 或 32 位的數(shù)據(jù)槽大小可用于匹配 I2S/TDM 數(shù)據(jù)字長(zhǎng)，但必須對(duì)所有節(jié)點(diǎn)使用相同的插槽大小。上游和下游可以選擇不同的插槽尺寸。此外，12 位、16 位或 20 位插槽大小可以選擇通過(guò) A 傳輸壓縮數(shù)據(jù)2用于 16、20 或 24 位 I 的 B 總線2S/TDM 字長(zhǎng)。音頻采樣頻率（f同步） 可在 44.1 kHz 至 48 kHz 范圍內(nèi)設(shè)置，所有節(jié)點(diǎn)同步采樣數(shù)據(jù)。從節(jié)點(diǎn)支持采樣率 （fS） 的 1× （48 kHz）、2× （96 kHz） 或 4× （192 kHz），可以為每個(gè)從站單獨(dú)配置。為了在從節(jié)點(diǎn)中支持2×和4×的采樣率，主節(jié)點(diǎn)必須使用2×和4×的I量2S/TDM 數(shù)據(jù)通道位于 1× f同步與主機(jī)的接口。一個(gè)2B 收發(fā)器還包括針對(duì)控制數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)的可靠錯(cuò)誤檢測(cè)，并具有 16 位 CRC 檢查功能。A 上可用的另一個(gè)重要功能2B收發(fā)器是故障診斷，其中收發(fā)器可以檢測(cè)何時(shí)A。2B線短路到高壓，接地短路，電線相互短路，電線反轉(zhuǎn)或連接開(kāi)路。

在總線供電系統(tǒng)中，外設(shè)電源電流消耗對(duì)系統(tǒng)中的其他節(jié)點(diǎn)有直接影響。重要的是保持在熱封裝限制范圍內(nèi)，不要超過(guò)IVSSN和 V在在任何 A 中2B 總線節(jié)點(diǎn)（1.2 Ω I 時(shí)為 300 mA/100 mAVSSN內(nèi)部開(kāi)關(guān)限值，取決于收發(fā)器型號(hào)和 9 V 輸入電壓 V在最大進(jìn)入其輸入穩(wěn)壓器）。A 的數(shù)據(jù)表 |2B收發(fā)器芯片提供了大量功率預(yù)算計(jì)算示例，圖5顯示了總線供電系統(tǒng)的模型。

圖5.具有本地和總線供電從站的系統(tǒng)的直流電源模型。

雖然基本的 2 芯電纜足以建立2B操作，正確選擇電纜和連接器將使其符合行業(yè)中常見(jiàn)的更嚴(yán)格的EMC測(cè)試要求。為了提供超出典型頻譜發(fā)射范圍的良好電氣性能，需要選擇合適的電纜，以便在通信頻率的諧波下不會(huì)發(fā)生差分到共模的轉(zhuǎn)換。

完整的評(píng)估板選擇使設(shè)計(jì)工程師能夠全面測(cè)試和評(píng)估A的性能2B 設(shè)備，然后再承諾進(jìn)行完整的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。以下是ADI公司提供的一些評(píng)估板示例。

圖6.

EVAL-AD2428WD1BZ， A2B 主電源或本地電源從節(jié)點(diǎn) （I2S/TDM，三個(gè) PDM 麥克風(fēng)）。

圖7.

EVAL-AD2428WB1BZ，總線供電A2B 從節(jié)點(diǎn) （I2S/TDM，兩個(gè) PDM 麥克風(fēng)）。

圖8.

EVAL-AD2428WC1BZ，總線供電A2B 從節(jié)點(diǎn)（無(wú) I2S/TDM，四個(gè) PDM 麥克風(fēng)）。

圖9.

EVAL-AD2428WG1BZ，本地電源A2B 從節(jié)點(diǎn) （I2S/TDM，無(wú) PDM 麥克風(fēng)）。

圖 10.

ADZS-AUDIOA2BAMP， A2B 類(lèi) D 放大器模塊。

圖 11.

SHARC音頻模塊：用于音頻應(yīng)用的可擴(kuò)展硬件/軟件平臺(tái)。

審核編輯：郭婷