四路视频和音频信号的光纤传输系统设计
第３２卷 第１期华侨大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．３２ Ｎｏ．１ ２０１１年１月Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕａｑｉａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ）Ｊａｎ．２０１１
文章编号： １０００－５０１３（２０１１）０１－００３５－０４
四路视频和音频信号的光纤传输系统设计
林琳，王加贤，凌朝东
（华侨大学信息科学与工程学院，福建泉州３６２０２１）
摘要： 利用可编程式逻辑器件、并串转换器和串并转换器及光收发器，设计一个专用的数字光纤传输系统．将多路模拟基带信号的视频和音频进行数字化，形成高速数字流；然后，在现场可编程门阵列（ＦＰＧＡ）上对高速数字流进行时分复用，并通过并串转换器转换为串行数字流，送到光发射器；最后，通过光发射器发射耦合进入光纤传输．接收端则进行相反的操作，还原出原来的模拟基带信号．实验证明，系统工作性能稳定可靠，实时传输效果好．
关键词： 光纤传输；模／数转换；数／模转换；时分复用；视频信号；音频信号
中图分类号： ＴＮ ９１９．６＋４；ＴＮ ８１８文献标识码： Ａ
随着数字化技术的飞速发展，传统的模拟光传输技术已经不能满足人们对传输质量和传输容量的要求．传统的视频、音频信号是利用电缆传输的，传输抗干扰能力差，在传输和存储过程中会受到各种干扰和引入各种噪声，并且经多次传输后，会不断积累噪声［１］．相比较于传统的电缆传输，光纤传输数字信号具有损耗极低、中继距离长、频带极宽、传输容量很大和抗电磁干扰性能好等优点．本文将现场可编程门阵列（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ，ＦＰＧＡ）、数字技术和光纤传输技术相结合，研制一种基于光纤传输的无压缩四路数字视音频传输系统．
１ 设计原理
数字光纤传输系统是基于时分复用技术，在一根光纤中实现四路视频、四路音频传输，其框图如图１所示．
图１ 数字光纤传输系统框图
Ｆｉｇ．１ Ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｓｙｓｔｅｍ
在发送端，发送机将摄像机采集到的模拟视频信号经过视频放大、钳位、滤波、模／数（Ａ／Ｄ）转换成数字信号；同时，将麦克风采集到的音频信号经过放大、滤波、模／数转换为数字信号．在采样时钟的控
收稿日期： ２０１０－０５－１３
通信作者： 王加贤（１９５５－），男，教授，主要从事激光技术与固体激光器件的研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｊｘ＠ｈｑｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．
基金项目： 福建省厦门市科技计划项目（３５０２Ｚ２００８００１０，３５０２Ｚ２００９３０３２）
制下，将数字视频和音频信号送入ＦＰＧＡ进行时分复用，然后将复用的信号送入ＴＬＫ１５０１并／串转换
芯片进行并串转换、串接后的信号经光收发器发送到光纤上［２］．
在接收端，光收发一体模块将光纤中送来的光信号转换成电信号．即首先将电信号送到ＴＬＫ１５０１串／并转换芯片中进行串并转换；然后，将转换的并行信号经ＦＰＧＡ转换成四路视频、四路音频；最后，把数字音、视频信号进行数／模（Ｄ／Ａ）转换．经调整电路（包括音视频放大，视频滤波等）后，数字音、视频信号又变成原来的模拟音、视频信号．
２ 硬件设计
２．１ 视频放大电路
图２为视频放大电路．主要目的是，在模／数转换前放大输入的模拟视频信号，使其电压幅值满足
模／数转换器的电压输入范围，以提高模／数转换精度．由于ＥＬ５１６６有１．４ＧＨｚ的带宽，６ ０００Ｖ·ｍｓ－１
的转换频率，以及在２０ＭＨｚ下７０ｄＢ的第２谐波失真，故可用于高速视频信号的放大．２．２ 低通滤波电路
中国电视的相关标准规定，视频信号的频率范围是０～６ＭＨｚ．因此，采用低通滤波器（ＬＰＦ），可使视频频带范围内的信号顺利通过，抑制其他带外高频信号、干扰和噪声信号，避免抽样后信号频谱的混
迭．电路选择七阶切比雪夫型低通滤波器，并且截止频率设定为６ＭＨｚ［３］．
图３为低通滤波电路．２．３ 视频信号的钳位
视频信号中除了包含图像信号之外，还包括了行同步信号、行消隐信号、场同步信号、场消隐信号，以及槽脉冲信号、前均衡脉冲、后均衡脉冲等．因此，若要对视频信号进行采集，就必须准确地把握各
种信号间的逻辑关系［４］．
ＬＭ１８８１芯片是美国国家半导体公司生产的针对电视信号的视频同步分离芯片，
它是行、场同步信号分离的专用集成电路，
可以提取复合视频的行同步、场同步时钟信息．图４为视频信号的钳位
．图２ 视频放大电路 图３ 低通滤波电路 图４ 视频信号的钳位Ｆｉｇ．２ Ｖｉｄｅｏ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ Ｆｉｇ．３ Ｌｏｗ－ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ Ｆｉｇ．４ Ｃｌａｍｐ
ｏｆ ｖｉｄｅｏ ｓｉｇｎａｌ图５ 视频信号的模／数转换电路Ｆｉｇ．５ Ｖｉｄｅｏ ｓｉｇ
ｎａｌ Ａ／Ｄ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ２．４ 视频信号的模／数转换电路
视频信号的模／数转换电路，如图５所示．采用模／数转换芯片ＡＤＣ９２８０，把ＬＭ１８８１的色同步信号连接到
ＡＤＣ９２８０的ＣＬＡＭＰ引脚，滤波输出的信号输入ＡＩＮ引脚．ＡＤＣ９２８０的８位并行输出送入ＦＰＧＡ数字进行时分复用处理．
２．５ 视频信号的数／模转换电路
视频数／模转换电路是视频模／数转换电路的反变换，可将８ｂｉｔ的数字视频信号恢复为模拟视频信号．视频信号
６
３华侨大学学报（自然科学版） ２
０１１年
图６ 视频信号的数／模转换电路Ｆｉｇ．６ Ｖｉｄｅｏ ｓｉｇ
ｎａｌ Ｄ／Ａ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ的数／模转换电路，如图６所示．电路采用美国Ａｎａｌｏｇ公司的
ＤＡ９７０８芯片作为视频数／模转换器，
用＋３Ｖ或＋５Ｖ单电源供电，
两路电流输出，转换速率高达１２５ＭＨｚ，建立时间不大于３５ｎｓ，转换精度为１／４ＬＳＢ．在＋５Ｖ电源供电的情况下，其功耗为１７５ｍＷ；
而在＋３Ｖ电源供电的情况下，其功耗为４５ｍＷ，并且还具有省电工作模式．
１６脚ＲＥＦＬＯ接２０脚ＡＣＯＭ，
使用内部参考电压，电压值为１．２Ｖ；ＲＥ－ＦＬＯ接２４脚ＡＶＤＤ，１７脚ＲＥＦＩＯ输
入外部电压．系统设计时使用内部参考电压，将１７脚ＲＥＦＩＯ通过０．１μＦ电容接地；１８脚ＦＳＡＤＪ为输
出电流调节管脚，１８脚接电阻ＲＳＥＴ，通过改变外接电阻ＲＳＥＴ的大小来改变输出满度电流ＩＲＥＦ．２．６ 音频信号的模／数转换电路
系统传输中的音频信号也要进行模／数转换和模／数转换．音频信号的模／数转换采用的是ＣＳ５３４０芯片，它采用先进的Ｄｅｌｔａ－Ｓｉｇｍａ模数转换结构，支持所有的音频采样频率，２４位的采样精度，电源电压为＋５Ｖ时，动态范围１０１ｄＢ．
２．７ 音频信号的数／模转换电路
视频信号的数／模转换采用的是ＣＳ４３４４，它支持多位数／模转换，内部还有用于音频输出信号的模拟滤波器．它包含有一个自动速率调节器，可以通过检测当前采样率和芯片时钟频率，在２～２００ＫＨｚ范围内自动调节采样率．２．８ 主控ＦＰＧＡ模块
ＦＰＧＡ是整个系统的核心控制部分．将经过模／数处理的四路视频数字信号和音频信号复用为１６
ｂｉｔ并行数据信号，
系统的时钟设置为４２ＭＨｚ；然后，对时钟进行３分频，得到１４ＭＨｚ的分频时钟，对视频、音频信号进行采集．在分频时钟的上升沿，将发送的四路数字视频信号、数字音频信号锁存进ＦＰＧＡ内的视频寄存器、
音频寄存器中．将４２ＭＨｚ时钟先取反，在时钟的第１个上升沿通过１６ｂｉｔ的输出口将视频寄存器中的第１，２路信号输出，在第２个时钟上升沿将３，４路视频信号输出，在第３个时钟上升沿将音频寄存器中的信号输出．如此过程循环进行下去，就构成视频信号＋视频信号＋音频信号的一帧信号．一帧信号中在第１个
时钟信号上升沿设置这个帧的同步信号，使此信号为“１”，其他２个为“０”［５］
．
图７为ＦＰＧＡ仿真时序图．其中：ＣＬＫＩＮ是系统时钟；ＲＥＳＥＴ是复位信号，高电平有效；ＣＬＫ－
ＯＵＴ３是３分频时钟，在ＣＬＫ１时隙传输第１，２路视频信号，在ＣＬＫ２时隙传输第３，４路视频信号，
在ＣＬＫ３时隙传输音频信号．在一帧信号的第１时隙将ＦＬＡＧ赋为“１”作为帧同步信号，用来供接收端建立同步连接
．
图７ ＦＰＧＡ仿真时序图
Ｆｉｇ．７ ＦＰＧＡ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｉｍｉｎｇ
ｄｉａｇｒａｍ为了能在光纤中有效的传输，选择对传输信号进行ＣＩＭＴ编码，其编码效率最高达８３．３％［６］
．ＣＩ－
ＭＴ码有数据帧、
控制帧和填充帧３种帧形式，可以发送任意需要传送的数据和控制信息．每一帧都以７
３第 期 林琳，等：四路视频和音频信号的光纤传输系统设计
Ｃ－Ｆｉｅｌｄ开始，其后接着Ｄ－Ｆｉｅｌｄ．其中：Ｄ－Ｆｉｅｌｄ组成的数据位可以是１６位或２０位，控制位（Ｃ－Ｆｉｅｌｄ）由４位数据码组成，接收端可以此提取并锁定数据的类型与状态．填充帧是在发射端没有数据信号时及发射端和接收端建立连接时产生．
在３种帧的主瞬变点处是接收端恢复时钟信号的参考点，采用１６位数据．ＣＩＭＴ码的编码原理是：多个控制信号和１６／２０路并行数据信号在一个帧周期的上升沿到来时被锁存，分别进入控制逻辑、Ｃ－Ｆｉｅｌｄ编码器及Ｄ－Ｆｉｅｌｄ编码器进行码域和数据域编码．其中：Ｃ－Ｆｉｅｌｄ的４位码码形由标志位控制状态
和当前的标志位的逻辑确定．该４位码中包含一个主瞬变点（Ｍａｓｔｅｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ），用于接收端同步定时信息的提取．
符号求和电路将经编码后的码组进行符号求和，计算其数字和或游程数字和ＲＤＳ（Ｒｕｎｎｉｎｇ ＤｉｇｉｔａｌＳｕｍ）．
具体的做法是：以＋１和－１分别代表码组中的１和０码，然后相加求和．累加／翻转电路根据前一帧的数字和来确定当前合成帧的翻转与否．
若当前帧的数字和与上一帧的数字和符号相同，则将当前帧翻转；
否则，其翻转与否取决于对标志位的控制设置状态．２．９ 并串转换模块
系统主控核心ＦＰＧＡ对数字化的视频、语音信号进行时分复用后，将视频语音混合信号送给并串转换器．并串转换模块主要实现对并串转换器的时序控制，使能控制和数据输入控制．通过并串转换模块后，输出的高速数字信号可以通过光发射器发射到光纤上去进行传输．
３ 结束语
采用的方案是使用美国ＡＬＴＥＲＡ公司的ＥＰ２Ｃ３５，
实现了４路视音频信号的传输．此方案可应用于营业大厅监控、
金库的监控、自动提款机及自助银行监控等．实验证明，该系统工作稳定可靠，实时传输效果好．通过改进和完善后，将能进一步提高系统的功能，能更好的满足实际需要．参考文献：
［１］ 生安财，孟克．基于ＣＰＬＤ的数字光端机的设计与实现［Ｊ］．应用科技，２００７，３４，（１１）：４３－４５．［２］ 尹哲元．四路数字视频光纤传输系统［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，２００４．［３］ 远坂俊昭．测量电子电路设计：滤波器［Ｍ］．彭军，译．北京：科学出版社，２００６．［４］ 姜秀华．数字电视原理与应用［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２００３．
［５］ 谢润华，黄佩伟．多速率码流同步复接方案设计与实现［Ｊ］．通信技术，２００１（５）：２０－２２．［６］ 王志刚，范录宏，周正欧．ＣＩＭＴ线路码的功率谱分析［Ｊ］．通信学报，１９９９，２０（１１）：３１－３６．
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙ
ｓｔｅｍ ｆｏｒＦｏｕｒ－Ｃｈａｎｎｅｌ Ｖｉｄｅｏ ａｎｄ Ａｕｄｉｏ ＳｉｇｎａｌｓＬＩＮ Ｌｉｎ，ＷＡＮＧ Ｊｉａ－ｘｉａｎ，ＬＩＮＧ Ｃｈａｏ－ｄｏｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕａｑｉａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
，Ｑｕａｎｚｈｏｕ ３６２０２１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｓｐｅｃｉａｌ－ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｄｉｇｉｔａｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ，ｓｅｒｉａｌ－ｔｏ－ｐａｒａｌｌｅｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ．Ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ－ｃｈａｎｎｅｌ ａｎａｌｏｇ ｂａｓｅｂａｎｄ ｖｉｄｅｏ ａｎｄ ａｕｄｉｏ ｓｉｇｎａｌｓ ａｒｅ ｄｉｇｉ－ｔａｌｉｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ ｔｏ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｄａｔａ ｆｌｏｗ．Ｔｈｅｓｅ ｐａｒａｌｌｅｌ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｄａｔａ ｆｌｏｗｓ ａｒｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ ｕｓｉｎｇ ＴＤＭ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎ ＦＰＧＡ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ ｔｏ ａ ｓｅｒｉａｌ ｄａｔａ ｆｌｏｗ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｓｅｒｉａｌ ｄａｔａ ｆｌｏｗ ｉｓ ｏｕｔｐｕｔｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ ａｎｄ ｃｏｕｐｌｅｄｉｎｔｏ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｔｏ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｆｉｎａｌｌｙ．Ｔｈｅ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｒｅｓｔｏｒｅｓ ｏｒｉｇｉｎａｌ ａｎａｌｏｇ ｂａｓｅｂａｎｄ ｓｉｇｎａｌｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｓｅ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙ
ｓｔｅｍ ｗｏｒｋｓ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｓｅ ｏｆ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ｄｉｇｉｔａｌ－ｔｏ－ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｘｉｎｇ；ｖｉｄｅｏ ｓｉｇｎａｌ；ａｕｄｉｏ ｓｉｇ
ｎａｌ（责任编辑：陈志贤 英文审校：吴逢铁）
８
３华侨大学学报（自然科学版） ２０１１年
音频信号光纤通信.
音频信号光纤传输实验 实验目的 1.了解音频信号光纤传输的方法、结构及选配各主要部件的原则。 2.熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及其主要特性的测试方法。 3.学习分析音频信号集成运放电路的基本方法。 4.训练音频信号光纤传输系统的调试技术。 实验仪器 YOF-A音频信号光纤传输技术实验仪、光功率计、多波段收音机、音箱 实验原理 一、系统的组成 图1示出了一音频信号光纤传输系统的结构原理图，它由半导体发光二极管LED及其调制、驱动电路组成的光信号发送部分、传输光纤部分和由硅光电池、前置电路和功放电路组成的光信号接收三个部分组成。 图1 光纤传输系统原理图 塑料光纤很柔软，而且可以弯曲，加工很方便。在光信息处理技术、光学计量、短距离数据传输等方面已获得较好的应用。本系统中，我们采用的传输光纤是进口低损耗多模塑料光纤，它的纤维直径是lmm，芯径为990μm，包层厚度为5μm。半导体发光二极管是采用发光亮度很高的可见红色光发光二极管作为光源，光电转换采用高灵敏的硅光电池作为转换元件，整个传输过程一目了然。 为了避免或减少谐波失真，要求整个传输系统的频带宽度要能复盖被传信号的频谱范围，对于语音信号，其频谱在300--3400Hz的范围内。由于光导纤维对光信号具有很宽的频带，故在音频范围内，整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的幅频特性。
二、半导体发光二极管(LED)的结构及工作原理 光纤通讯系统中对光源器件在发光波长、电光功率、工作寿命、光谱宽度和调制性能等许多方面均有特殊要求。所以不是随便哪种光源器件都能胜任光纤通讯任务，目前在以上各个方面都能较好满足要求的光源器件主要有半导体发光二极管(LED)和半导体激光器(LD)。光纤传输系统中常用的半导体发光二极管是一个如图2所示的N-p-P三层结构的半导体器件，中间层通常是由直接带隙的GaAs(砷化镓)p型半导体材料组成，称有源层，其带隙宽度较窄，两侧分别由AlGaAs的N型和P型半导体材料组成，与有源层相比，它们都具有较宽的带隙。具有不同带隙宽度的两种半导体单晶之间的结构称为异质结，在图2中，有源层与左侧的N层之间形成的是P-N异质结，而与右侧P层之间形成的是p-P异质结，敌这种结构又称N-p-P双异质结构，简称DH结构。当给这种结构加上正向偏压时，就能使N层向有源层注入导电电子，这些导电电子一旦进入有源层后，因受到右边p-P异质结的阻挡作用不能再进入右侧的P层，它们只能被限制在有源层内与空穴复合，导电电子在有源层与空穴复合的过程中，其中有不少电子要释放出能量满足以下关系的光子： (1) 其中h是普朗克常数，是光波的频率，E 1是有源层内导电电子的能量，E 2 是导电电子与空穴复合后处于价键束缚状态时的能量。两者的差值Eg与DH结构中各层材料及其组份的选取等多种因素有关，制做LED时只要这些材料的选取和组份的控制适当，就可使得LED的发光中心波长与传输光纤的低损耗波长一致。所以为了减少损耗，LED发光波长应与传输光纤的低损耗波长一致，在实际通讯系统中，LED发出的光介于可见光的边远区域。 图2 半导体发光二极管的结构及工作原理 光纤通讯系统中使用的半导体发光二极管的光功率为光导纤维的尾纤输出功率，出纤光功率与LED驱动电流的关系称LED的电光特性，为了避免和减少非线性失真，使用时应先给LED一个适当的偏置电流I，其修正等于这一特性曲线线性部分中点对应的电流值，而调制信号的峰一峰值应位于电光特性的直线范围内。对于非线性失真要求不高的情况，也可把偏置电流选为LED最大允许工作电
音频系统设计方案
精品文档设计原则(a)先进性和扩展性：现代信息技术的发展，新产品、新技术层出不穷。因此系统在投资费用许可的情况下但由于现代科以使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。应充分利用现代最新技术，设计方案必须具备前瞻性和可扩展性。故必须充分考虑今后的发展需要，学技术的飞速发展，这种可扩展性不仅充分保护了甲方的投资，而且具有较高的综合性能价格比。科学性和规范性： (b)综合性系统工程，必需从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过 最后提都严格按照国家有关的标准和规范，做好系统的标准化设计和科学的管理工作。程，交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供甲方存档。安全性和可靠性：(c)外部形象及投资回报，直接影响着用户的使用效果、剧场、演艺厅音响系统的建设， 在设备选型和系本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，因此系统设计必须安全、可靠，系统调试以及对甲方人员的技并从线路敷设、设备安装、统的设计中尽量减少故障的发生。术培训 等方面，都必须满足可靠性的要求。设计标准厅堂电声系统声学特性指GYJ25-86<<声学特性指标均采用广播电影电视部部分颁标准. )声学特性指标语言和音乐兼用的电声系统一级标>>中语言和音乐兼用的电声系统一级(扩声系统设计演艺厅及剧场的音响系统是一个高标准、高要 求的综合性文化产物，它是一个有层次的系统。运用建筑艺术室内设计的技术和技巧，使之优化稳定，以产生系统的整体效应。扩声系统、建筑声学、照明系统、室内技术等都是作为系统工程的诸要素。它们在不同层面上互相交叉、互相缠绕，各有特点。. 精品文档 使它们统一，取得整体效应，达到各项法规的要求。 随着信息技术的不断发展，一个大型演艺厅除了要满足传统简单的演唱要求外，还应具有高雅格调和优美音质、舞蹈表演展示。选取具备先进功能的湖山演艺器材，是更高效、更可靠、更专业的音响设备。 设计方案要根据以上几点，经过多方案观察考证，通过SIA SMARRTLIVE5测试软件进行初期声场测试，详细分析，严格进行参数计算和设备选型。 专业演出扩声系统设计 基本概念 扩声系统设计，以工程原理为基础，从分析系统所要求的声学环境的有关参数开始，与用户提出的具体功能相结合，以此来决定所应采用设备的类型、体积和安装方式。 扩声系统属于应用声学范畴，它是将演唱者的声音进行实时放大的系统。演出扩声系统的质量不仅与设备的技术特性有关，还和声源的声学特性以及传声器和扬声器系统所处环境的声学条件有很大的关系。
信号光纤传输技术实验.
音频信号光纤传输技术实验 预习要求 通过预习应理解以下几个问题： 1．音频信号光纤传输系统由那几个部分组成、主要器件（LED 、SPD 和光纤）的工作原理； 2．LED 调制、驱动电路工作原理 3．LED 偏置电流和调制信号的幅度应如何选择、； 4．测量SPD 光电流的I-V 变换电路的工作原理。 实验目的 1．熟悉半导体电光/光电器件基本性能及主要特性的测试方法； 2．了解音频信号光纤传输系统的结构及各主要部件的选配原则； 3．掌握半导体电光和光电器件在模拟信号光纤传输系统中的应用技术； 4．学习音频信号光纤传输系统的调试技术。 实验原理 一．系统的组成 音频信号光纤传输系统的原理图如图8-1-1所示。它主要包括由LED （光源）及其调制、驱动电路组成的光信号发送器、传输光纤和由光—电转换、I —V 变换及功放电路组成的光信号接收器三个部分。光源器件LED 的发光中心波长必须在传输光纤呈现低损耗的0.85μｍ、1.3μｍ或1.5μｍ附近。本实验采用中心波长0.85μｍ的GaAs 半导体发光二极管作光源、峰值响应波长为0.8～0.9μｍ的硅光二极管SPD 作光电检测元件。为了避免或减少谐波失真，要求整个传输系统的频带
宽度能够覆盖被传信号的频谱范围。对于音频信号，其频谱在20Hz ～20KHz 的范围内。光导纤维对光信号具有很宽的频带，故在音频范围内，整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的频率特性。 二、光纤的结构及传光原理 衡量光纤信道性能好坏有两个重要指标：一是看它传输信息的距离有多远，二是看它单位时间内携带信息的容量有多大。前者决定于光纤的损耗特性，后者决定于光纤的频率特性。目前光纤的损耗容易做到每公里零点几dB 水平。光纤的损耗与工作波长有关，所以在工作波长的选用上，应尽量选用低损耗的工作波长。光纤通讯最早是用短波长0.85μｍ，近来发展到能用1.3～1.55μｍ范围的波长，在这一波长范围内光纤不仅损耗低，而且“色散”也小。 光纤的频率特性主要决定于光纤的模式性质。光纤按其模式性质通常可以分成单模光纤和多模光纤。无论单模或多模光纤，其结构均由纤芯和包层两部分组成。纤芯的折射率较包层折射率大。对于单模光纤，纤芯直径只有5～10μｍ，在一定条件下，只允许一种电磁场形态的光波在纤芯内传播。多模光纤的纤芯直径为50μｍ或62.5μｍ，允许多种电磁场形态的光波传播。以上两种光纤的包层直径均为125μｍ。按其折射率沿光纤截面的径向分布状况又分成阶跃型和渐变型两种光纤，对于阶跃型光纤，在纤芯和包层中折射率均为常图8-1-1 音频信号光纤传输系统原理图 数，但纤芯折射率n 1略大于包层折射率n 2。所以对于阶跃型多模光纤，可用几何光学的全反射理论解释它的导光原理。在渐变型光纤中，纤芯折射率随离开光纤轴线距离的增加而逐渐减小，直到在纤芯—包层界面处减到某一值后，在包层
LED可见光音频信号传输系统设计
LED可见光音频信号传输系统设计 摘要：LED具有调制特性良好的优点，可以使LED光源在照明的同时传输音频信号，本设计发射端利用三极管将音频信号放大后驱动LED发光，LED 的发光强度受音频的调制，接收端利用光敏二极管接收调制信号，功率放大器进行功率放大，最后将音频信号输出，实现无失真音频传输。 标签：LED;调制;放大;音频传输 引言 LED具有高亮度、低功耗、灵敏度高、调制特点好等优点，利用这些特性可以实现在照明的同时，把信号调制到LED光中进行传输。实现利用可见光为信息载体，不使用光纤等有线传输介质，在空气中直接传送光信号的通信方式，即可见光通信技术（Visible Light Communication，VLC） 利用LED高速调试的特性将音频信号调制到LED可见光上进行信息传输，这传输方式减少了电磁辐射对环境的影响，适合对电磁信号敏感的区域使用。在当前节能和环保两大主题的前提下，随着世界各国对白光照明光源的大力推广，以及其光谱特性、一特性、调制特性等性能的提高，基于白光可见光通信正在逐渐发展起来。 1 系统设计 系统整体由发射端和接收端两部分组成，发射端由MP3或音频信号发生器输入音频信号，通过三极管放大电路将音频信号放大，并驱动LED发光。接收端将光信号转化为电信经放大电路放大，再由功率放大器进行功率放大，从扬声器输出。系统框图如图1所示。 图1 系统框图 2 电路设计 （1）电源设计。电源输入电压为220V工频交流电，三端稳压器采用电子设备中常用的线性稳压集成电路LM7812和LM7912。电路如图2所示，电路图中LM7812和LM7912接有一大一小两个滤波电容，大电容低频滤波，小电容高频滤波。跨接于LM7812和LM7912输入输出端的二极管D4、D5可以保护三端稳压器不被反向浪涌电流的冲击而烧毁。 （2）发射端设计。发射端电路如图3所示，当音频信号由A、B端输入，经耦合电容C1的隔直作用后会在三极管的基极加上一组和音频信号一样变化的电流，在由三极管的放大作用，驱动两个LED。因LED的发光强度与电流的大小成正比，所以LED的发光强度与音频信号的幅度大小同步调制，实现音频信
大会议室音频系统设计方案要点
第一章系统综述 1.1编制依据： 新世界武汉培训部多媒体教学及会议系统的技术水平和性能参数，应能够达到“国际水平”,具备国内一流水平。主要设备配置方案，充分考虑工程的特点，做到：功能齐全、配置合理、技术先进、操作方便，设计人须负责音箱吊架的设计制造及安装。 语言会议模式：要求有很高的系统可靠性稳定性和语言清晰度。 1.2设计依据 本设计方案按照业主要求和国家相关视音频标准作为设计依据： JGJ/T16-92 《民用建筑电气设计规范》 GB/T15381-94 《会议系统的电及其音频性能要求》 IEC914 《Electrical and audio requirements of the conference system》 GB 14948-94 《30MHz～1GHz声音和电视信号电缆分配系统》 《PHILIPS LTD. Digital Congress Network Installation and Operating manual》 GB/T 50314-2000 《智能建筑设计标准》 WH01-93 《会议系统的声学特性指标与测量方法》 GYJ25-86 《厅堂会议系统声学特性指标》 GBJ118-88 《民用建筑隔声设计规范》 GBJ232-92 《电气装置安装工程施工及验收规范》 GB/T14197-93 《声系统设备互联优选配接值》 GB/T14197-94 《声系统设备互联用连接器应用》 GB/T14197-95 《视听系统设备互联用连接器应用》 GB/T15859-1995 《视听、视频和电视系统中设备互联互连的优选配接值》 GB4959-95 《厅堂扩音特性测量方法》 WH01-93 《歌舞厅扩音系统声学特性指标与测量方法》 GB12060-89 《声系统设备一般数语解释和计算方法》 GBJ42-81 《工业企业通信设计规范》
光纤传输语音电路设计
东北石油大学课程设计 2015年3月13日
东北石油大学课程设计任务书 课程光电检测技术 题目光纤传输语音电路设计 专业电子科学与技术姓名学号 主要内容： 应用集成电路、光敏二极管、三极管，设计光电发射与接收电路，光纤传输语音信号的功能。 基本要求： 1）设计光纤传输语音信号的框图。 2）设计光信号发射电路及光信号接收电路。 3）传输距离200米左右。 4）调试安装。 5）完成课程设计总结报告。 主要参考资料： 1）李芳健编著.光纤通信相关技术[M].北京：机械工业出版社, 2010.11. 2) 雷御堂编著，光电信息技术[M].北京：电子工业出版社. 2006.4. 3) 黄继昌等编著.检测专用集成电路及应用[M]. 北京：人民邮电出版社，2006.10. 完成期限2015.3.9~2015.3.13 指导教师 专业负责人 2015年3月6日
第1章概述 1.1 选题背景 光电检测技术是一种非接触测量的高新技术。它主要利用电子技术对光学信号进行检测，并进一步传递、储存、控制、计算和显示。光电检测技术通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息，然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量，并进一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目的。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律，以便于进行相应的电路改进，更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性，从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号，同时提高检测系统输出信号的信噪比。 光纤传输，即以光线为介质进行传输。光纤，不仅可用来传输模拟信号和数字信号，而且可以满足视频传输的需求。其数据传输率能达几千Mbps。如果在不使用中继器的情况下，传输范围能达到6-8km。 1.2 发展前景 光纤通信技术应用迅速增长，自1977年光纤系统首次商用安装以来，电话公司就开始使用光纤链路替代旧的铜线系统。今天的许多电话公司，在他们的系统中全面使用光纤作为干线结构和作为城市电话系统之间的长距离连接。提供商已开始用光纤/铜轴混合线路进行试验。这种混合线路允许在领域之间集成光纤和同轴电缆，这种被称为节点的位置，提供将光脉冲转换为电信号的光接收机，然后信号再经过同轴电缆被传送到各个家庭。近年来，作为一种通信信号传输的恰当手段，光纤稳步替代铜线是显而易见的，这些光缆在本地电话系统之间跨越很长的距离并为许多网络系统提供干线连接。 光纤是一种采用玻璃作为波导，以光的形式将信息从一端传送到另一端的技术。今天的低损耗玻璃光纤相对于早期发展的传输介质，几乎不受带宽限制并具有独一无二的优势，点到点的光学传输系统由三个基本部分构成：产生光信号的光发送机、携带光信号的光缆和接收光信号的光接收机。 光纤传输设备传输方式可简单的分成：多模光纤传输设备和单模光纤传输设备。光缆传输的实现与发展形成了它的几个优点。相对于铜线每秒1.54MHz的速率，光纤网络的运行速率达到了每秒2.5GB。从带宽看，很大的优势是：光纤具有较大的
实验一音频信号光纤传输技术实验
音频信号光纤传输技术实验 [目的要求] 1.熟悉半导体电光/光电器件的基本性能。 2.了解音频信号光纤传输的结构。 3.学习分析集成运放电路的基本方法。 4.了解音频信号在光纤通信的基本结构和原理 [仪器设备] 1.ZY120FCom13BG3型光纤通信原理实验箱。 2.20MHz双踪模拟示波器。 3.FC/PC-FC/PC 单模光跳线 4.数字万用表。 5.850nm光发端机和光收端机 6.连接导线 7.电话机 [实验原理] 一．半导体发光二极管结构、工作原理、特性及驱动、调制电路光纤通讯系统中，对光源器件在发光波长、电光效率、工作寿命、光谱宽度和调制性能等许多方面均有特殊要求。所以不是随便哪种光源器件都能胜任光纤通讯任务，目前在以上各个方面都能较好满足要求的光源器件主要有半导体发光二极管（LED）、半导体激光二极管（LD），本实验采用LED作光源器件。 图 1 半导体发光二极管及工作原理 光纤传输系统中常用的半导体发光二极管是一个如图所示的N-P-P三层结构的半导体器件，中间层通常是由GaAs（砷化镓）p型半导体材料组成，称有源层，其带隙宽度较窄，两侧分别由GaAlAs的N型和P型半导体材料组成，与有源层相比，它们都具有较宽的带隙。具有不同带隙宽度的两种半导体单晶之间的结构称为异结。在图（1）中，有源层与左侧的N层之间形成的是p-N 异质结，而与右侧P层之间形成的是p-P异质结，故这种结构又称N-p-P双异质结构。当给这种结构加上正向偏压时，就能使N层向有源层注入导电电子，这些导电电子一旦进入有源层后，因受到右边p-P异质结的阻挡作用不能再进入右侧的P层，它们只能被限制在有源层与空穴复合，导电电子在有源层与空穴复合的过程中，其中有不少电子要释放出能量满足以下关系的光子：
录音棚系统设计方案教学总结
录音棚系统设计方案 音响网 北京恒智数码科技有限公司专业音频部设计 对录音棚系统设计过程中应坚持使整个系统具有优秀性、实用性、可靠性能、扩展性和灵活性的原则。 1、优秀性：保证采用的设备和技术具有国内领先水平，并为国际知多品牌。 2、实用性：必须严格按照国家有关标准设计，录音系统的使用对象是本公司。因此在选择工作效率高、操作便当、性能可靠优良的可维护性也是产品必须具备的特点。 3、可靠性：具有高可靠性和优良的技术服务是使用单位一个严重准则。 对白录音棚分以下几部分： 1、中央控制部分 2、音频工作站部分 3、话筒输入部分 4、控制室监听部分 下面对以上四部分加以详细论述： 一、中央控制部分： 中央控制部分是整个录音系统的心脏，它的性能好坏决定整个录音系统的好坏，为此我们选择YAMAHA推出的01V96数字调音台。之所以选用O1V96是因为他有以下优点。 YAMAHA在2003冬季NAMM展出01V96数字调音台，崭新一代01V。 01V96适合在录音棚中使用，价格也相当便宜。它能工作在44.1 kHz, 48 kHz,
88.2 kHz或96 kHz。具有16个模拟通道输入，包含12个高性能麦克风前置放大，通过ADAT光纤接口接收8数字通道。01V96可以同时混合40个通道，全部24-bit/96 kHz的音频，内部使用32-bit处理。控制面板，大型显示和用户界面给人以模拟台子的感觉。8个用户定义的按钮可以随意分配功能。 Yamaha旗舰级的数字调音台一直被公认为业界的标准机种:例如PM1D之于扩音，广播与剧院等的场合，DM2000,DM1000,与02R96之于音乐制作领域等。现在01V96以较小的体积，较低的价位提供你同等的效能与信赖度，对于个人或小型专业音乐工作室而言实为最佳选择。它拥有最大40轨输入的处理能力，而且可以平行串连成更大的混音系统以适应所需。当然，24-bit/96-kHz是标准的工作模式。混音功能与效果器均承继自顶级的DM2000，所以你可以得到最佳的音质。准备接受Yamaha数字革命的新震撼。 如果你为顶尖的数字混音与处理效能是如此的遥不可及而感到忧心，我们给你充塞的理由开始微笑。10来，YAMAHA公司以它的ProMix01、01V、02R和03D，开创了数字调音台的一个传奇时代。随着高采样和高精度数字音频标准的确立，YAMAHA又推出了PM1D和AW系列多轨机，以及02R96、DM2000和DM1000大型数字调音台。在本次NAMM展会上，它又推出了对应96KHz的 01V96小型数字调音台。 象它的前身O1V一样，O1V96也是中小型工作室和中小型演出用的理想产品，这次严重升级主要改进了音质，增加了新的计算机和ADAT接口。它将在2003年上市，预计价格为2499美元。与01V一样，01V96的机身凑巧可以放进标准的机架或是机柜中，它能够同时提供40个24-bit/96 kHz的混音声道，以及一系列32-bit处理精度的能够全自动实时控制的立体声效果器。在操作介面上，它有一个大大的显示屏以及模拟调音台风格的面板，它还提供了8个可由用户定义功能的按钮。 另外，O1V96还专门为今天基于计算机的录音和混音工作提供了一些新的功能。1-32口提供了完全独立的门限/压缩处理器、4段的全参数平衡器、延时器以及2个位于延时器之后和平衡之前的插入点。立体声输入口1-4也提供了参数平衡器。除此，它还有最多可同时使用4个的内置效果器（2个为 96kHz），多达99个的包含所有设定参数的场景记忆，以及包括平衡、动态处
音频信号的光纤传输+实验报告
音频信号光纤传输实验 摘要: 实验通过对LED-传输光纤组件的电光特性的测量，得出了在合适的偏置电流下，其具有线性。验证了硅光电二极管可以把传输光纤出射端输出的信号转变成与之成正比的光电流。 Abstracf The experimental transmission through the LED-fiber components of the electro-optical properties Measuring obtained at the right bias current, with its linear. Verification of the silicon photodiode fiber can transmit a radio-signal output into with the current proportional to the light. 一.前言: 1.实验的历史地位: 光纤自20世纪60年代问世以来，其在远距离信息传输方面的应用得到了突飞猛进的发展，以光纤作为信息传输介质的“光纤通信”技术，是世界新技术革命的重要标志，也是未来信息社会各种信息网的主要传输工具。随着光纤通信技术的发展,一个以微电子技术,激光技术,计算机技术呵现代通信技术为基础的超高速宽带信息网将使远程教育.远程医疗.电子商务.智能居住小区越来越普及.光纤通信以其诸多优点将成为现代通信的主流,未来信息社会的一项基础技术和主要手段. 2.实验目的 了解音频信号光纤传输系统的结构 熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法 了解音频信号光纤传输系统的调试技能 3.待解决的几个主要问题: 声音是一种低频信号，你可能有这样的经历，当你说话的声音较低时，只有你旁边的人可以听见你的声音，要让声音传的远些你必须大声喊。这说明了低频信号的传播受周围环境的影响很大，传播的范围有限。为了解决上述的问题，在通信技术中一般是使用一个高频信号作为载波利用被传输的信号（如音频信号）对载波进行调制。当信号到达传输地点时需要对信号进行解调，也就是将高频载波滤掉，最终得到被传输的音频信号。随着通信容量的增加和信息传递速度的加快，上述传播过程的缺陷也暴露了出来，主要为以下几点： 1信号间的干扰； 2 对接手端和发射端阻抗匹配要求较高； 3 传播速度受到一定的限制。 专家们一致认为解决上述问题的关键是利用光作为信号的载体，也就是所说的光纤通信。本实验的目的就是去了解光纤传输系统的结构，以及半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法。 二. 实验介绍 1.实验原理
光纤音频信号传输技术实验
TKGT-1型音信号传输仪器 评 价 报 告 学院：工业制造学院 专业：测控技术与仪器 班级：2010级2班 报告人：邱兆芳 学号：201010114201
光纤音频信号传输技术实验 1．引言 随着Internet网络时代的到来，人们对数据通讯的带宽、速度的要求越来越高，光纤通讯具有频带宽、高速、不受电磁干扰影响等一系列优点，正在得到不断发展和应用。通过使用THKGT-1型光纤音频信号传输实验仪做音频信号光纤传输实验，让学生熟悉了解信号光纤传输的基本原理。同时学生可以了解光纤传输系统的基本结构及各部件选配原则，初步认识光发送器件LED的电光特性及使用方法，光检测器件光电二极管的光电特性及使用方法，基本的信号调制与解调方法，完成光纤通讯原理基本实验。 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波为载波，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式，由发送电端机将待传送的模拟信号转换成数字信号，再由发送光端机将电信号转换成相应的光信号，并将它送入光纤中传输至接收端。接收光端机将传来的光信号转换成相应的电信号并进行放大，然后通过接收电端机恢复成原来的模拟信号。 光纤广泛应用于各种工业控制、分布式数据采集等场合，特别适合电力系统自动化、交通控制等部门。 通过本实验的学习，在了解光导纤维的基本结构和光在其中传播规律的基础上，要建立起光导纤维的数值孔径、光纤色散、光纤损耗、集光本领等基本概念。 [实验目的] 1．学习音频信号光纤传输系统的基本结构及各部件选配原则。 2．熟悉光纤传输系统中电光/光电转换器件的基本性能。 3．训练如何在音频光纤传输系统中获得较好信号传输质量。 [实验仪器] THKGT-1型光纤音频信号传输实验仪，函数信号发生器，双踪示波器。 [实验原理] 光纤传输系统如图1所示，一般由三部分组成：光信号发送端；用于传送光信号的光纤；光信号接收端。光信号发送端的功能是将待传输的电信号经电光转换器件转换为光信号，目前，发送端电光转换器件一般采用发光二极管或半导体激光管。发光二极管的输出光功率较小，信号调制速率相对低，但价格便宜，其输出光功率与驱动电流在一定范围内基本上呈线性关系，比较适宜于短距离、低速、模拟信号的传输；激光二极管输出功率大，信号调制速率高，但价格较高，适宜于远距离、高速、数字信号的传输。光纤的功能是将发送端光信号以尽可能小的衰减和失真传送到光信号接收端，目前光纤一般采用在近红外波段0.84μm、1.31μm、1.55μm有良好透过率的多模或单模石英光纤。光信号接收端的功能是将光信号经光电转换器件还原为相应的电信号，光电转换器件一般采用半导体光电二极管或雪崩光电二极管。组成光纤传输系统光源的发光波长必须与传输光纤呈现低损耗窗口的波段、光电检测器件的峰值响应波段匹配。本实验发送端电光转换器件采用中心发光波长为0.84μm的高亮度近红外半导体发光二极管，传输光纤采用多模石英光纤，接收端光电转换器件采用峰值响应波长为0.8～0.9μm的硅光电二极管。下面对各部分作进一步介绍。
视频会议室音视频系统设计技术说明
设 计 技 术 文 件 某视频会议室音视频系统 视频会议室音视频系统 设计说明 （一）会议系统设计概述 一、概述 会议，是信息交互的一种活动。人们总是通过一些会议来传达或者获取一些比较重要的信息。会议的主题不同，信息的量、内容等等也不一样。 会议室是信息交互的平台。实现信息的传递主要是两种方式，就是视和听。视觉的内容主要是图像和文字资料，听觉的内容则是声音。会议室的结构不同，传递方式的侧重点也不一样。 多媒体是信息交互的载体，是由具体设备构成一个信息处理系统，并通过终端设备把它所承载的信息内容（主要是声、像）具体、系统的表达出来，给人们一个形象的感官认
识。 现代多媒体会议室已成为现代新型办公建筑越来越重要的设计范畴，随着时间的发展，对音视频高质量和网络化集成设计都提出了全新的概念。在参加了近年来较有影响的工程设计后，对一些高级别会议系统的要求有了以下认识。现代会议系统功能设计包括：大屏幕显示功能、发言及表决功能、摄像跟踪功能、扩声及音响功能、远程视频会议功能、会议设备集中控制功能、音视频记录功能。 综合来讲，多媒体会议室就是为了满足人们信息交互的需要，根据系统的功能进行方案设计，由各种传递和表达信息的多媒体设备构建而成的一个平台。 多媒体会议室是一个独立的完整的系统，这个系统结构可以很复杂，也可以很简单，影响这个结构的因素是会议室的建设目标如会议室的功能要求、实现这些功能所包含的信息量以及传播这些信息的途径等等。 随着信息技术的不断发展，会议室所包含的信息量越来越丰富，传播信息的途径也多种多样。一个大型会议室除了要满足传统简单的会议要求外，还应具有高雅格调和优美音质、清晰图像演示并进行会议记录等，而且还可以根据要求扩展配备同声传译系统和投票表决功能以及远程视频会议系统。一般由显示、多媒体音视频信号源、音响、切换和中央集中控制几大部分组成。选取具备先进功能的DVD和录像机以及实物和图文传送器通过大屏幕投影机还原其图像，为了更高效、实时地指挥需要配备一套中央集中控制设备，控制室内所有影音设备、信号切换、灯光、屏幕升降、音量调节等等功能，大大提高工作效率和简化复杂的操作，能适合所有人士使用而不需要具备专业知识。 因此会议室的设计合理性决定了会议音视频效果的质量，也直接影响了开会的效率。完整的视讯会议室规划设计除了可提供参加会议人员舒适的开会环境外，更重要是逼真地反映现场（会场）的人物和景物，使与会者有一种临场感，以达到视觉与语言交换的良好
音频系统方案设计
设计原则 (a)先进性和扩展性： 现代信息技术的发展，新产品、新技术层出不穷。因此系统在投资费用许可的情况下应充分利用现代最新技术，以使系统在尽可能长的时间与社会发展相适应。但由于现代科学技术的飞速发展，故必须充分考虑今后的发展需要，设计方案必须具备前瞻性和可扩展性。这种可扩展性不仅充分保护了甲方的投资，而且具有较高的综合性能价格比。 (b)科学性和规性： 综合性系统工程，必需从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程，都严格按照国家有关的标准和规，做好系统的标准化设计和科学的管理工作。最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供甲方存档。 (c)安全性和可靠性： 剧场、演艺厅音响系统的建设，直接影响着用户的使用效果、外部形象及投资回报，因此系统设计必须安全、可靠，本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中尽量减少故障的发生。并从线路敷设、设备安装、系统调试以及对甲方人员的技术培训等方面，都必须满足可靠性的要求。 设计标准 声学特性指标均采用广播电影电视部部分颁标准GYJ25-86<<厅堂电声系统声学特性指标>>中语言和音乐兼用的电声系统一级(语言和音乐兼用的电声系统一级)声学特性指标. 扩声系统设计 演艺厅及剧场的音响系统是一个高标准、高要 求的综合性文化产物，它是一个有层次的系统。运 用建筑艺术室设计的技术和技巧，使之优化稳定， 以产生系统的整体效应。扩声系统、建筑声学、照 明系统、室技术等都是作为系统工程的诸要素。它 们在不同层面上互相交叉、互相缠绕，各有特点。
使它们统一，取得整体效应，达到各项法规的要求。 随着信息技术的不断发展，一个大型演艺厅除了要满足传统简单的演唱要求外，还应具有高雅格调和优美音质、舞蹈表演展示。选取具备先进功能的湖山演艺器材，是更高效、更可靠、更专业的音响设备。 设计方案要根据以上几点，经过多方案观察考证，通过SIA SMARRTLIVE5测试软件进行初期声场测试，详细分析，严格进行参数计算和设备选型。 专业演出扩声系统设计 基本概念 扩声系统设计，以工程原理为基础，从分析系统所要求的声学环境的有关参数开始，与用户提出的具体功能相结合，以此来决定所应采用设备的类型、体积和安装方式。 扩声系统属于应用声学畴，它是将演唱者的声音进行实时放大的系统。演出扩声系统的质量不仅与设备的技术特性有关，还和声源的声学特性以及传声器和扬声器系统所处环境的声学条件有很大的关系。 扩声系统设计通常都从声场开始，然后再向后推进到功率放大器、声处理系统、调音台、直至话筒和其他声源。这种逐步向后推进的设计步骤是十分必然的。因为声场设计是满足系统功能和音响效果的基础，它涉及扬声器系统的选型、供声方案和信号途径等。只有确定扬声器系统才能进行功率放大器驱动功率的计算和驱动信号途径的确定，然后再根据驱动功率的分配方案进一步确定信号处理方案和调音台的选型等。 声场设计是扩声系统的基础，涉及系统最终的音响效果，但也是非常复杂繁琐的工作。由于计算机技术的飞跃发展，现在可采用EASE3.0~4.0以上版本的声学软件工具进行计算，最终可获得满足预期要求的声场设计报告。声场设计过程可能需要反复多次才能达到要求。
音频信号光纤传输技术
音频信号光纤传输技术实验 实验目的 1．熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法 2．了解音频信号光纤传输系统的结构及选配各主要部件的原则 3．学习分析集成运放电路的基本方法 4．训练音频信号光纤传输系统的调试技术 实验仪器 YOF—B型音频信号光纤传输技术实验仪（由四川大学物理系研制）； 音频信号发生器； 示波器； 数字万用表 实验原理 一．系统的组成 图（1）给出了一个音频信号直接光强调制光纤传输系统的结构原理图，它主要包括由LED及其调制、驱动电 路组成的光信号发送器、传输光纤和由光电转换、I—V变换及功放电路组成的光信号接收器三个部分。光源器件L ED的发光中心波长必须在传输光纤呈现低损耗的0.85μｍ、1.3μｍ或1.5μｍ附近，本实验采用中心波长0.85μｍ附近的GaAs半导体发光二极管作光源、峰值响应波长为0.8～0.9μｍ的硅光二极管（SPD）作光电检测元件。为了避免或减少谐波失真，要求整个传输系统的频带宽度能够覆盖被传信号的频谱范围，对于语音信号，其频谱在300～3400Hz的范围内。由于光导纤维对光信号具有很宽的频带，故在音频范围内，整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的幅频特性。 此电路的工作原理如下： 音频信号经IC1放大电路传到LED调制电路。W2调节发光管LED工作（偏置）电流，音频电流调制此工作电流，并经LED转换成音频调制的光信号，经光纤传至光电二极管SPD 再复原成原始音频电流信号，经由IC2构成的I—V变换电路转换成电压信号，最后通过功率放大电路输出声音功率信号，推动扬声器发出声音。这样就完成了音频信号通过光纤的传输过程。 二、半导体发光二极管的驱动、调制电路
四路视频和音频信号的光纤传输系统设计
第３２卷 第１期华侨大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．３２ Ｎｏ．１ ２０１１年１月Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕａｑｉａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ）Ｊａｎ．２０１１ 文章编号： １０００－５０１３（２０１１）０１－００３５－０４ 四路视频和音频信号的光纤传输系统设计 林琳，王加贤，凌朝东 （华侨大学信息科学与工程学院，福建泉州３６２０２１） 摘要： 利用可编程式逻辑器件、并串转换器和串并转换器及光收发器，设计一个专用的数字光纤传输系统．将多路模拟基带信号的视频和音频进行数字化，形成高速数字流；然后，在现场可编程门阵列（ＦＰＧＡ）上对高速数字流进行时分复用，并通过并串转换器转换为串行数字流，送到光发射器；最后，通过光发射器发射耦合进入光纤传输．接收端则进行相反的操作，还原出原来的模拟基带信号．实验证明，系统工作性能稳定可靠，实时传输效果好． 关键词： 光纤传输；模／数转换；数／模转换；时分复用；视频信号；音频信号 中图分类号： ＴＮ ９１９．６＋４；ＴＮ ８１８文献标识码： Ａ 随着数字化技术的飞速发展，传统的模拟光传输技术已经不能满足人们对传输质量和传输容量的要求．传统的视频、音频信号是利用电缆传输的，传输抗干扰能力差，在传输和存储过程中会受到各种干扰和引入各种噪声，并且经多次传输后，会不断积累噪声［１］．相比较于传统的电缆传输，光纤传输数字信号具有损耗极低、中继距离长、频带极宽、传输容量很大和抗电磁干扰性能好等优点．本文将现场可编程门阵列（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ，ＦＰＧＡ）、数字技术和光纤传输技术相结合，研制一种基于光纤传输的无压缩四路数字视音频传输系统． １ 设计原理 数字光纤传输系统是基于时分复用技术，在一根光纤中实现四路视频、四路音频传输，其框图如图１所示． 图１ 数字光纤传输系统框图 Ｆｉｇ．１ Ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｓｙｓｔｅｍ 在发送端，发送机将摄像机采集到的模拟视频信号经过视频放大、钳位、滤波、模／数（Ａ／Ｄ）转换成数字信号；同时，将麦克风采集到的音频信号经过放大、滤波、模／数转换为数字信号．在采样时钟的控 收稿日期： ２０１０－０５－１３ 通信作者： 王加贤（１９５５－），男，教授，主要从事激光技术与固体激光器件的研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｊｘ＠ｈｑｕ．ｅｄｕ．ｃｎ． 基金项目： 福建省厦门市科技计划项目（３５０２Ｚ２００８００１０，３５０２Ｚ２００９３０３２）
体育馆音频系统设计说明(正本)汇总
体育馆 音响系统工程 设 计 方 案 广州光音舞台设备公司将竭诚为您服务！
音频系统设计说明 体育馆是体育/文化建设基础设施中重要的组成部分，是该地体育/文化和政治建设的重点工程之一。这集体育竟技活动、各类会议及重要演出活动等功能于一身，它的建成将使当地的群众体育/文化生活更增加新的色彩。 一、系统概述 现代化的体育场馆，必须要有现代化的系统设施作保障，尤其是作为重要的活动场所。整个音频系统应立足点高，应从系统的科学性、设备的先进性、功能的实用性、使用的可靠性上着重考虑。设备的选用、系统的设计思路都应超前，扩声系统设计指标不能满足于现有的国家有关语言和音乐扩声兼容一级的标准，必须要上一个台阶。同时，作为一个举行各类政府活动、对外文化友好交往的重要场所，扩声系统的安全可靠性无疑是最重要的。若抛弃可靠性。一味追求设备高档性，则可能得不偿失。因此，在考虑整个系统的设计时，我们本着以人文本的设计理念，以功能的实用性、使用的可靠性、灵活性、可靠性标准，用以作为体育馆的设计基石。 体育馆共有27000平方米，兼顾体育竟技活动、各类会议及重要演出活动的功能，我们根据该场所的功能要求，依照中华人民共和国技术标准GBJ（1992.12报批稿）体育馆声学设计规范中语言和音乐扩声兼容一级的要求作出扩声设计。 经计算机模拟计算（请参见本系统说明“科学的扩声系统设计工 具一文和所附的EASE声场模拟图）主要声学指标均达到国家语言音 广州光音舞台设备公司将竭诚为您服务！
乐兼容一级标准。 一、建声设计建议要求： 根据国家标准《多用途厅堂声学设计规范》，结合场所的实际情况，建声设计指标如下： 1、厅堂功能 以体育活动文艺演出表演及会议各类活动为主。 2、混响时间 RT60＝1.0∽1.2秒（500∽1000HZ）； 3、混响时间频率特性，相对于500∽1000HZ的比值 频率比值 125 1.0∽1.5T 250 1.0∽1.25T 20000.9∽1.6T 4、声场不均≤±6DB； 5、无回声和颤动回声 6、允许噪声级参照ISO－NR－35噪声评价曲 建声可说是电声的基础，没有良好的建声环境，不管系统设备再好，也难以取良好的音响效果。很多用户已发现完全相同的系统设备在不同的场地使用后，效果都会有区别，原因就在于建声条件的不同。 要做好各个会场的建声首先要做好隔音，隔音的好坏直接影响室内的本底噪音，所以应根据周围环境来用相应的方式进行隔音。靠近 噪音声源的地方应用双体墙并于中间留缝，并于缝隙处填充阻尼材 广州光音舞台设备公司将竭诚为您服务！
音频系统课程设计
课程设计报告 课程名称：音频系统课程设计 专业：xxxxx 班级：XXX 姓名：XXX 学号：xxxxxxxxx 成绩： 完成日期：2014年1月1日
摘要 本文主要介绍了录音棚的基本构造和基本原理，并设计了一个简单的音频房间。当声音被录制下来以后，无论是说话声、歌声、乐器都可以通过数字音乐软件处理，或是把它制作成CD，这时候所有的声音没有改变，因为CD本来就是音频文件的一种类型。而音频只是储存在计算机里的声音。随着计算机技术的发展，特别是海量存储设备和大容量内存在PC机上的实现，对音频媒体进行数字化处理便成为可能。数字化处理的核心是对音频信息的采样，通过对采集到的样本进行加工，达成各种效果，这是音频媒体数字化处理的基本含义。 本文以简单介绍录音棚开始，并介绍了录音棚内大部分主要硬件，设计了一个简陋的小型录音棚，了解了录音棚里面的各种硬件和部分软件，加深了对专业课的了解。 关键词：音频、录音棚、音频软件Audio、调音台、
目录 1、录音棚简介 4 1.1、调音台 4 1.2、话筒 4 1.3、耳机 5 1.4、录音棚其他基本硬件 5 2、音频软件Audio简介 5 3、音频房间设计 6 3.1、房间设计原理 6 3.2、房间硬件基本电路图 7 3.3、房间概念图 8 参考文献 8
一、录音棚简介 录音棚又叫录音室，它是人们为了创造特定的录音环境声学条件而建造的专用录音场所，是录制电影、歌曲、音乐等的录音场所，录音室的声学特性对于录音制作及其制品的质量起着十分重要的作用。人们可以根据需要对其进行分类，例如，可以按声场的基本特点划分而分为自然混响录音棚、强吸声（短混响）录音棚以及活跃端一寂静端(LEDE)型录音棚，也可以从用途角度划分而分为对白录音室、音乐录音室、音响录音室、混合录音室等等。 1.1、调音台 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、音质修饰和音响效果加工，是现代电台广播、舞台扩音、音响节目制作等系统中进行播送和录制节目的重要设备。调音台按信号出来方式可分为：模拟式调音台和数字式调音台。 调音台Mixer在输入通道数方面、面版功能键的数量方面以及输出指示等方面都存在差异，其实，掌握使用调音台，要总体上去考察它，通过实际操作和连接，自然熟能生巧。调音台分为三大部分：输入部分、母线部分、输出部分。母线部分把输入部分和输出部分联系起来，构成了整个调音台。 1.2、话筒 英文名称：Microphone 话筒又称传声器，一种电声器材，属传声器，是声电转换的换能器，通过声波作用到电声元件上产生电压，再转为电能。用于各种扩音设备中。话筒种类繁多，电路简单。 话筒的分类 话筒通常按它转换能量的方式分类。这里我们还是按录音室对话筒最通用的分类法，把话筒分为动圈话筒和电容话筒。 话筒的指向： 一般分为心形、超心形、8字形、枪式、全向指向等。如图中所示，箭头所指方向为话筒所指正前方，虚线为可拾音的大致范围，在这个范围之外，拾音将不灵敏。
光纤通信课程设计报告书
课程设计报告 课程名称光纤通信 课题名称通信系统综合实验 专业 班级 学号 姓名 指导教师
2015年12 月12 日
工程学院 课程设计任务书 课程名称光纤通信 课题通信系统综合实验 专业班级 学生 学号 指导老师 审批 任务书下达日期2015年11 月26 日任务完成日期2015年12 月11 日
目录 1、实验目的................................................. 错误!未定义书签。 2、实验容................................................... 错误!未定义书签。 3、实验仪器与设备........................................... 错误!未定义书签。 4、实验原理 (1) 4.1、多路数据＋多路光纤综合传输系统总体框图 (1) 4.1.1 Pcm编码模块 (3) 4.1.2光波分复用模块 (3) 4.1.3变速率时分复用模块 (3) 4.1.4 HDB3编码模块 (4) 4.2、多路数据＋多计算机＋单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统 (5) 4.2.1固定速率时分复用模块 (6) 4.2.2视频信号源模块 (6) 4.3多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统 (7) 4.3.1位时钟提取模块 (9) 4.3.2解固定速率时分复用模块 (9) 5、所实现的系统功能描述、相关数据测试结果等实验报表以及实验数据分析 (11) 5.1多路数据＋多路光纤综合传输系统 (11) 5.1.1接线步骤 (11) 5.1.2测试结果 (12) 5.2多路数据＋多计算机＋单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统 (15) 5.2.1接线步骤 (15) 5.2.2 实验结果 (16) 5.3多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统 (18) 5.3.1接线步骤 (18) 5.3.2 测试结果 (19) 6、心得体会 (19) 7、评分表 (20)