EA2401T-EA2403T网络音频模块规格书

                              EA2401T/EA2403T系列网络音频模块规格书

摘要	本文简单介绍了EA2403T/EA2403T系列网络音频模块的一般介绍，更多资料可以查看以下文档： 《网络音频设备串口协议》 《网络音频设备网络协议》 《网络音频设备动态库说明》 《网络音频设备配置工具使用说明》 《网络音频系统软件使用说明》

目录

一、模块介绍        

二、模块结构        

三、功能和特点        

四、技术参数        

五、硬件接口描述        

1.        电源输入端口        

2.        控制串口端口（Uart1）        

3.        Line Out 线路输出端口        

4.        Line In 线路/Mic输入端口        

5.        对讲/采播控制端口        

6.        通用IO通用串口（GPIO Uart2）        

7.        网络接口        

8.        POE受电（PD）接口        

六、产品选型        

1.        EA2401T/EA2403T系列模块型号列表        

2.        其他兼容模块型号列表        

七、应用场景        

1.        播放应用        

2.        对讲应用        

3.        监听应用（现场声音采集）        

一、模块介绍

EA2401T/EA2403T网络音频模块是一款带2*15W（1*40W）功放输出的网络音频模块，采用高性能ARM处理器及专业Codec，能接收网络音频数据流，转换成音频模拟信号输出。亦能采样本地的mic输入或linein输入，发送到网络上，供其他网络音频模块接收播放，也带有一路本地音频输入，通过外接有源输入，从本地功放扩音播放输出，具有CD级的播放音质。同时提供高性能的双向音频数据传输，便于构建网络语音对讲系统。

我们提供了NAManager软件用于模块的IP地址等参数配置，提供二次开发动态库用于网络音频广播和网络语音对讲系统开发。

EA2401T/EA2403T系列模块具有非常齐备的接口，用户几乎不需任何电路就可以开发出自己专有的网络音频终端：自助银行终端、矿井求助终端、网络播放器、网络点播终端、网络寻呼话筒等等。

系统工作软件环境特点：

l                      简单易用：        系统中的音频设备可以直接和其他设备广播、对讲，不依赖软件平台支撑；

l                      开发周期快：        直接利用我公司现有的广播对讲软件系统平台；

l                      个性化强：        利用我公司SDK开发包开发出用户自己的应用软件平台。

应用于以下领域：

l                      网络广播系统：        校园公共广播、交通广播系统、平安城市

l                      网络对讲系统：        自助银行对讲系统，矿井应急广播对讲系统，列车地铁车辆求助广播系统，哨位对讲系统

l                      现场声音采集：        铁路轨道声音采集系统、环境音频监控

l                      网络音乐播放器：智能家居音乐播放，酒店背景音乐播放，酒店客房音乐系统

因为EA2401T/EA2403T系列网络音频模块的音频流采用的是私有协议，整个系统中必须全部使用我公司的音频设备（对讲主机、终端等等），或者是我公司开发的应用软件，或者是用户自己由DLL动态库开发的应用软件，该动态库只能运行在Windows操作系统。我公司另外有SIP2700系列模块，支持SIP标准协议，可以方便地兼容其他应用软件，包括用户编写自己的应用软件运行在Linux等操作系统中。

EA2401T/EA2403T系列网络音频模块支持单播、组播及广播等多种通信方式，可以在局域网络或者广域网内搭建音频系统。

二、模块结构

EA2401T/EA2403T使用了速度高达400MHz的ARM处理器构架加专业的双向音频Codec编解码器， ARM处理器负责数据的传输，用户命令的解析执行以及功放接口的控制，专业音频Codec负责音频的输入及输出。其内部结构如下：

其外形结构如下：

为了更简单使用，EA2401T/EA2403T采用了接插件作为外部接口，同时集成了网络接口等。

三、功能和特点

l                      音频工作方式：

音频解码：即音频播放。接收来自网络的音频流，经过模块解码后通过线路输出高质量音频信号。目前支持可以播放以下音频格式：MP3、WAV (PCM +IMA ADPCM)、G.711、G.722等，可以播放最高48k采样率320kps的音频流。

接收网络中以广播、组播、单播等方式发过来的音频流，在本地解码后播放。

音频编码：        以8/16/24/32/48k的采样率采集线路输入或者mic输入的音频信号，以ADPCM/PCM编码，送到网络中。

音频采集：        将本地声音通过Line In采集后送到其他音频终端上播放或存储

监听：        通过网络或者其他方式，控制模块将本地声音送到网络的其他地方

音频双向传输：将线路输入或者mic输入的音频信号以8k或16k的采样率采样，以ADPCM编码以单播等方式发送到网络上，同时接收对方的ADPCM音频流，解码后输出。

双向对讲：        可以实现电脑与设备的对讲，或者设备和设备的双向对讲。对讲时，网络音频模块提供高强度的回声抑制（AEC）。

双向传输：        通过一对网络音频设备，将两个现场的声音现场的声音采集起来，分别传送给对方解码后还原

l                      控制方式：

按键控制：直接通过模块上的IO口，控制模块对讲或者录播

串口控制：通过模块上的控制串口，控制模块对讲或者录播

网络控制：在网络的其他设备上通过网络命令，控制控制模块对讲或者录播

l                      系统状态输出：

音频输入、输出状态：可以连接指示灯或者控制继电器。

服务器连接指示

l                      功放输出：

带2*15W的功放输出，亦可以通过调整电路改成1*40W功放输出

带有1路本地音频输入，实现本地扩音输出功能

l                      扩展功能（以下功能不是所有型号均支持）：

POE供电：提供POE受电模块接口

SD卡：        可以通过网络将音频文件到SD卡中，定时、或者通过网络及串口控制播放

通用IO：        控制扩展的电路或设备

通用串口：        控制扩展的电路或设备

实时时钟：        模块停电，或者不经服务器对时，提供精准的时间，通过串口或网络获得，或者定时播放音频文件

四、技术参数

l                      电源输入：         电压DC 12～24V

最大工作电流，2000mA

l                      温度：         使用温度范围   工业级：-20～55℃ 

储存温度范围 -40～85℃ 

l                      网络接口：        10/100M Base 自适应以太网接口

l                      Mic/LineIn输入：典型幅值1000mVrms，信噪比95dB

l                      Line Out输出：负载10KΩ，典型1000Vrms，信噪比95dB（播放模式下）

l                      RL-Line输入：本地扩音输入，典型幅值1000mVrms，信噪比95dB

l                      功率输出：    功率放大输出，输出功率1*15W或1*40W

l                      解码模式：        提供立体声播放，最大最高48kHz，320kbps音频流，支持 MP3、PCM、ADPCM等格式。

最小延时为50ms

l                      编码模式：        最高48kHz采样频率，ADPCM/PCM编码

最小延时为30ms

l                      双向模式：        双向对讲，带高性能回声抑制算法，8kHz采样，ADPCM编码

最小延时为80ms

l                      控制串行接口：波特率115.2kbps

l                      GPIO：        共4路通用IO，其中2路输入2路输出

l                      通用串口：        支持透明传输，波特率2400～115.2kbps，7，8数据位，1，2停止位，None，Even，Odd，Space，Mark校验

l                      模块尺寸：        长×宽×高：5.7×5.7×1.7cm

五、硬件接口描述

EA2401T/EA2403T系列网络音频模块，所有外部连接采用端子，电源采用2.0mm的端子，网络采用标准RJ45连接器，其他都是1.25mm的连接器。

端口类型定义

P         ———— 电源

AI         ———— 模拟输入（在这里是音频输入）

AO         ———— 模拟输出（在这里是音频输出）

I         ———— 数字输入端口，TTL 电平，耐压5V

O         ———— 数字输出端口，TTL 电平

I/O         ———— 数字输入输出端口，TTL 电平

N         ———— 网络端口

因为后面所提到的硬件接口很多都直接和处理器相连。大部分情况下，数字输入输出端与外部相连，需要外加驱动电路，以保护处理器不受损坏。模拟输入/模拟输出也需要增加放大电路及输入保护电路。

1.                      电源输入端口

本网络音频模块采用直流供电方式，宽电压输入，电源范围DC4.7～24V。因为涉及音频及高达400MHz的处理器，所以输入的电源电压必须尽量稳定，最小电流保证500mA.

接口描述：

	定义	类型	描述
1	VDD	P	电源输入，电压为直流12-24V
2	GND	P	电源地

2.                      控制串口端口（Uart1）

本网络音频模块有一个控制串口，利用控制串口可以查询到网络音频模块的工作信息及参数，也能控制网络音频模块工作。甚至可以往网络上的任意设备通信。一般我们利用此端口做一个键盘或者显示器接口。我公司也提供显示器及键盘套件，可以作为点播终端、寻呼话筒的配套使用。

具体参见【网络音频模块串口】

接口描述：

	接口	类型	描述
1	TXD1	O	控制串口输出，连接外部串口的输入
2	RXD1	I	控制串口输入，连接外部串口的输出
3	GND	P	地线
4	3V3	P	3.3V电源输出。因为该电源直接连接到模块的工作电源上，为了保证模块性能，不建议3V3连接到外部电路

3.                      Line Out 线路输出端口

线路输出是在模块在播放或者对讲时音频输出接口。

接口描述：

	定义	类型	描述
1	Rout	AO	右声道输出
2	GND	P	地
3	Lout	AO	左声道输出
4	P-ST	O	音频输出指示。没有声音时输出低电平，当对讲或者播放时，输出高电平3.3V

如果播放的是MP3等立体声信号，则会提供立体声输出；如果检测到来自网络的音源是单声道ADPCM/PCM等其他单声道音频格式，则左右声道输出的是相同的信号。

P-ST作为音频输出指示，可以控制数字功放的使能端，保证没有声音输出时扬声器没有噪声，同时节省能耗。P-ST也可作为一个继电器的控制端，控制后级功放电路的电源。

P-ST信号的变化由网络是否有音频流决定，并不理睬输出音频信号的赋值，同时P-ST在超过1秒不会没有收到音频信号才会复低电平。有时候，我们希望P-ST变为高电平，而不要有声音输出，可以播放没有声音的音频流。

4.                      功放输出端口

EA2400T系列带2*15功放输出，亦可以通过调整电路改成1*40W功放输出

接口描述：

	定义	类型	描述
1	R+	AO	右声道功率输出，连接无源扬声器正极
2	R-	AO	右声道功率输出，连接无源扬声器负极
3	L+	AO	左声道功率输出，连接无源扬声器正极
4	L-	AO	左声道功率输出，连接无源扬声器负极

5.                      Line In 线路/Mic输入端口

Line In/Mic输入是在模块在录播或者对讲时音频输入接口，这个模块可以提供1路线路输入或者直接连接电容式麦克风。录播模式下可以最高以48k采样率进行ADPCM/PCM编码，对讲模式下以8k采样率的双向传输。

Mic可以直接连接一个电容式的麦克风，Line In可以用在差分输入或者单端输入

接口描述：

	定义	类型	描述
1	Mic+	AI	连接电容式麦克风正极
2	Mic-	AI	连接电容式麦克风负极
3	Lin+	AI	连接线路输入正极
4	Lin-	AI	连接线路输入负极，或者连接线路输入地

Line In和Mic有三种工作模式：①Mic有效/Line In无效；②Mic无效/Line In有效；③Mic有效/Line In有效；可以通过NAManager或者串口、网络选择其工作模式。

注：        立体声编码或者32/48k等双向编码，不是一个标准型号，需要单独咨询我们。

6.                      本地扩音输入RL-Line in

1	Rin	AO	右声道输出
2	GND	P	地
3	Lin	AO	左声道输出
4	On	I	功放控制接口，输入高电平3.3V，即可启动功放工作

如果On不接入高电平，在模块空闲待机时，功放芯片处于关闭状态，模块进行对讲播放时，功放芯片自动开启。

当模块需要外接输入（如CD机、调音台）进行本地扩音时，将On接入3.3V高电平，即可使功放芯片进入启动播放状态。即时在模块空闲待机的状态下，也能进行本地扩音。

7.                      
对讲/采播控制端口

对于简单的应用场景，只需要连接几个按键开关就可以实现双向对讲或者采播。为此，EA2403T专门设计有一个控制端子，其定义如下。

接口描述：

	定义	类型	描述
1	GND	P	地线
2	Call1	I	第一路呼叫/采播控制
3	Call2	I	第二路呼叫/采播控制
4	Call3	I	第三路呼叫/采播控制
5	M-ST	O	对讲/采播工作指示，平时输出低电平，当对讲或者采播时，输出高电平3.3V

呼叫端口低电平有效，可以直接连接一个开关或按键，可以加上一个10/100k上拉电阻（可选），不可以直接连接电源（包括3.3V）。

输入口有两种工作模式：【脉冲模式】，即按下一次呼叫，再按一次断开。【保持模式】，需要一直按下才起作用，松开即端口。呼叫端可以控制模块进行对讲，或者采播（单播、组播或者广播）。

可以通过NAManager配置呼叫端对应的各项参数。

8.                      通用IO通用串口（GPIO Uart2）

通用IO以及通用串口和网络模块的音频工作没有任何关系，只是网络音频模组将网络和串口及GPIO端口连接起来。一般是用来控制外部设备，例如用这个端口控制另一个电源控制器，或者连接现场的一个红外探测器。通用串口提供透明的传输方式，可以利用这个串口连接音频模块附件的一个串口设备。用户可以通过自己的软件通过在网络上的任何地方来控制这些端口。

接口描述：

	定义	类型	描述
1	TXD2	O	通用串口输出，连接外部串口的输入
2	RXD2	I	通用串口输入，连接外部串口的输出
3	GND	P	地线
4	GND	P	地线
5	In1	I	通用输入1
6	In0	I	通用输入0
7	Out1	O	通用输出1
8	Out0	O	通用输出0

关于通用IO以及通用串口，参加NAManager和【网络控制文档】。

9.                      网络接口

网络接口采用两种连接方式：

1)                      采用RJ45标准10/100M自适应网络接口。RJ45座上有两个指示等，一个连接指示灯，一个数据收发指示灯。

2)                      采用尾线方式，大部分摄像机尾线都可以直接使用。利用这种方式，网络音频模块可以安放在设备内部。

接口描述：

	定义	类型	描述
1	V	P	电源输入，电压为直流4.7～24V
2	G	P	电源地
3	1	N	网线1
4	2	N	网线2
5	3	N	网线3
6	6	N	网线6
7	S	O	网络连接指示
8		N	网线4、网线5，可以给POE模组供电（可以不连）
9		N	网线7、网线8，可以给POE模组供电（可以不连）

使用网络尾线，可以选择9芯或11芯尾线，如果需要使用POE受电模组，则一定需要采用11芯尾线。其中7芯（或9芯）连接这个端子，另外两芯是连接电源端子。

其中1、2、3、6可以相互调换，只要保证1、2或3、6成对即可。8、9也可以相互调换。

10.                      POE受电（PD）接口

通过这个接口，可以外接一个POE受电模块，可以达到网络供电的功能。装配POE受电模块后，也可以使用DC直流供电。

注意：        POE收电模块输出12V电压，与模块的电源输入相连。如果同时使用直流外部供电的话，可能会导致不可预知的情况。

接口描述：

	定义	类型	描述
1	V	P	电源输入，电压为直流4.7～24V
2	G	P	电源地
3	1-2	N	网线1、2网线中间抽头
4	3-6	N	网线3、6网线中间抽头
5	4-5	N	网线4、5网线（并联）
6	7-8	N	网线7、8网线（并联）

六、产品选型

1.                      EA2401T/EA2403T系列模块型号列表

EA2401T/EA2403T系列模块具有非常多的功能，但不是每个应用都需要所有的接口，型号及对应的功能如下：

	播放	对讲	录播	对讲录播控制接口	Line Out	Line In Mic	控制串口	GPIO 通用串口	2×15W 功放
EA2401T	√	X	X	X	√	X	√	X	√
EA2403T	√	√	√	√	√	√	√	X	√
EA2403TC	√	√	√	√	√	√	√	√	√

2.                      其他兼容模块型号列表

EA2200T系列模块采用插针结构，型号及对应的功能如下：

	播放	对讲	录播	对讲录播控制接口	Line Out	Line In Mic	控制串口	GPIO 通用串口
EA2201T	√	X	X	√	√	√	√	X
EA2203T	√	√	√	√	√	√	√	X
EA2203TC	√	√	√	√	√	√	√	√

EA2100T系列模块与EA2400T系列模块类似，采用插座结构，型号及对应的功能如下：

	播放	对讲	录播	对讲录播控制接口	Line Out	Line In Mic	控制串口	GPIO 通用串口
EA2101T	√	X	X	X	√	X	√	X
EA2103T	√	√	√	√	√	√	√	X
EA2103TC	√	√	√	√	√	√	√	√

除此之外，如果需要其他规格的音频模组，可以另外订货。

七、应用场景

不论使用于音频广播、双向对讲、环境声音采集（监听），EA2401T/EA2403T网络音频模块只需很少的外设就可以使用。例如，可以集成到有源音箱作为IP网络音箱，集成到传统定压功放中作为网络定压功放；还可集成工业机器人中作增加播放、对讲、监听功能。

1.                      播放应用

网络音频设备可以接受来自网络上的音频流，经过解码后转化为模拟音频信号输出。下图是一个标准播放应用场景。

EA2401T/EA2403T网络音频模块作为播放终端使用，只需要增加电源及外部功放。可以单独作为一个设备，或者集成在其他音频设备中（功放、或有源音箱等），使之成为一个网络音频播放终端。

播放主机可以采用我公司的广播系统控制软件、采播设备、网络话筒等，也可以是用户根据我公司的DLL动态库开发自己的广播软件。网络音频模块作为播放终端。事实上，网络音频模块也可以作为主机应用，请看对讲应用或者采播应用。

网络音频模块作为播放终端在局域网使用，也可以在互联网中使用。

2.                      对讲应用

网络音频设备可以用在一个双向对讲系统中。

EA2403T网络音频模块作为对讲广播终端使用，只需要增加电源、外部功放、扬声器及麦克风。例如：停车场系统、教学中控、机器人等设备中增加对讲监听功能。

EA2403T网络音频模块也可以作为对讲广播主机使用，除了需要增加电源、外部功放、扬声器及麦克风，还要增加一个串口控制的键盘显示器。

对讲广播主机可以采用我公司的广播系统控制软件、网络话筒等，也可以是用户根据我公司的DLL动态库开发自己的对讲广播软件。

我们的网络音频模块作为广播对讲可以在局域网使用，也可以在互联网中使用。

3.                      监听应用（现场声音采集）

网络音频设备可以用在一个现场声音采集中，最高的采样率可以达到48kHz。可以监听一个局域网内或者一个广域网内终端周围的声音。

EA2403T网络音频模块作为监听终端使用，只需要增加电源、麦克风。

我公司有网络话筒作为监听主机使用。事实上，用户可以非常容易地使用我公司的DLL动态库开发自己的应用软件。