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應用于列車廣播系統的數字功率放大器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410127318.6

申請日:

2014.03.28

公開號:

CN104954090A

公開日:

2015.09.30

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):H04H 20/62申請公布日:20150930|||著錄事項變更IPC(主分類):H04H 20/62變更事項:申請人變更前:上海鳴嘯信息科技發展有限公司變更后:上海鳴嘯信息科技股份有限公司變更事項:地址變更前:200040 上海市巨鹿路889號23號樓8202室變更后:200040 上海市靜安區巨鹿路889號23號樓8202室|||實質審查的生效IPC(主分類):H04H 20/62申請日:20140328|||公開
IPC分類號: H04H20/62(2008.01)I; H03F3/20 主分類號: H04H20/62
申請人: 上海鳴嘯信息科技發展有限公司
發明人: 王會斌; 彭星輝; 張青春; 巫錫森
地址: 200040上海市巨鹿路889號23號樓8202室
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410127318.6

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2018.07.27|||2016.02.17|||2016.02.17|||2015.09.30

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||著錄事項變更|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種列車廣播系統(PA)的客室廣播設備,其特征在于由基于Cortex-M3系列處理器的核心模塊、基于VLSI編解碼芯片的音頻處理模塊及功率放大電路等組成。核心模塊從本地讀出音頻文件數據或從以太網絡接收到音頻數據,送入音頻處理模塊,解碼后經過功率放大電路,輸出模擬音頻信號。核心模塊還可以通過SQLite3數據庫、Tftp等技術,更新廣播內容。本設備能夠完成自動報站、人工報站、口播、OCC、緊急廣播、音量調節等功能,并通過RS485總線,控制每節客室的LED顯示終端、動態地圖。司機室和各個客室設備,通過網絡交換機來完成控制信號、音頻信號的傳輸。與現有技術相比,本發明的優點在于網絡化、全數字化、廣播可配置化、集成化。

權利要求書

權利要求書
1.  一種列車廣播系統(PA)的客室廣播設備,其特征就是網絡化、全數字化、廣播可配置化、高集成化。

2.  如權利要求1所述的一種列車廣播系統(PA)的客室廣播設備,其特征在于:自動報站、人工報站、司機口播、OCC、緊急廣播、廣播音量調節等功能,是基于TCP/IP網絡的、全數字化的。

3.  如權利要求1所述的一種列車廣播系統(PA)的客室廣播設備,其特征在于:自動報站、人工報站、緊急廣播對應的音頻內容及其LED顯示內容,可以通過SQLite3數據庫、YAFFS文件系統等技術,實現音頻、字幕的拼接與更新,具有廣播內容可配置化的特色。

4.  如權利要求1所述的一種列車廣播系統(PA)的客室廣播設備,其特征在于:通過板載的VLSI音頻處理芯片,進行硬件解碼,配合功率放大電路,直接輸出到揚聲器,具有高集成化的特色。

說明書

說明書應用于列車廣播系統的數字功率放大器
技術領域
本發明涉及電子技術領域,尤其是涉及一種列車廣播系統(PA)的客室廣播設備。 
背景技術
隨著現代科技和城市規模的高速發展,城市軌道交通越發重要,城市軌道交通的運營管理越來越注重對乘客服務質量的提升,乘客信息系統(即PIS)應運而生。PIS系統是利用計算機網絡技術和多媒體技術,以車站和車載顯示終端為媒介向乘客提供綜合信息服務的系統。例如,上海地鐵1號、2號、3號及4號線等,都已開通了車載PIS系統。PIS系統中比較重要的一個子系統就是音頻信息系統(即廣播系統PA)。但中國行業咨詢網2013年調查分析,認為國內PIS應用目前還處于初步發展階段,面臨一些問題,其中,運營方希望PIS可以對播出的內容進行統一的管理和編輯,以減少營運成本,提高效率。因此,設計一種新型的列車廣播系統(PA),將積極地促進PIS系統發展,進而提高運營方統一控制管理能力,具有良好的社會意義和經濟效益。 
發明內容
本發明的目的是為了解決PIS系統中運營方希望的運營管理問題,提供的一種低成本、新型、有管理功能的列車廣播系統(PA)的客室廣播設備。 
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種列車廣播系統(PA)的客室廣播設備。該設備由核心板、功能板拼接組成。 
核心板由嵌入式處理器、存儲器、音頻處理器等構成,而功能板主要由功率放大電路、變壓器等構成,直接提供30W揚聲器的輸出接口。同時,功能板還提供以太網、RS485等接口。核心板、功能板分開,具有靈活變通、便于與其他產品配合工作等特點。 
核心板運行eCos系統,支持網絡收發、YAFFS文件系統、VLSI音頻處理IC驅動、Sqlite3數據庫等功能。廣播所用的音頻文件,保存在Nand-flash芯片中,可以通過文件系統進行讀寫操作。在文件系統基礎上,通過Tftp方式,首先更新db服務器設備(PA系統上本設備配套的設備)上的數據庫文件,然后整個PA系統重新上電后,本設備自動與db服務器設備比較數據庫文件版本,更新本地的db文件,從而更新廣播內容。 
本設備通過板卡插拔方式,安裝到列車機柜中。當收到司機室的網絡控制信號時, 將對應完成報站廣播、口播、緊急廣播、OCC等運營需求。 
本發明的工作原理是:本設備上電初始化后,進入等待命令狀態。此時網絡模塊(線程)不斷監測接口,發現有IP數據包接收,即從網卡讀出數據,送入緩沖區隊列。控制任務則取出數據,按照約定的廣播命令格式,解析命令。如果是廣播命令,則判斷當前是否正在進行某項廣播業務。如果當前正在進行某項業務,比較兩者優先級。當新業務是高優先級,則終止當前操作,清除音頻緩沖區,切換到新業務狀態,初始化業務操作對象,準備接收新的音頻文件數據。只要音頻緩沖區內有一定的數據,就開始播放音頻。播放音頻,只需要調用音頻IC驅動API,將數據送入硬件即可。如果收到更新數據庫的命令,則本發明發起TFTP請求,更新本地數據庫文件,重新讀取數據庫信息。 
本發明與現有技術相比,其效果是比較明顯的,具有方便使用、配置靈活等特點。將本發明對應的設備板卡,插入車載機柜(機柜內有以太網交換機板),即可獲得電源而上電。本發明上電后,系統開始運行,首先讀取本地數據庫文件,獲取到數據庫中的IP表格。從該IP表格中,找到分配給自身的IP地址。網絡模塊根據此IP地址,配置本地網絡芯片。然后,本發明繼續讀取本地數據庫文件,獲取到信息,如版本號、音頻文件所在的目錄、線路號、區間信息、站名表等。最后進入正常工作狀態,等待命令到來。如果收到更新數據庫的命令,則本發明發起TFTP請求,更新本地數據庫文件,然后自動復位,重讀數據庫。為了更加方便運營管理,本發明還在SQLite3數據庫基礎上,分離出獨立的音頻數據單元(作為一個個單獨的文件),進行報站音頻拼接,以支持起點終點可調節。因此,基于數據庫與網絡技術,不僅可以完成廣播內容(音頻與字幕)的在線更新,而且可以支持起點終點可調節。當本發明量產后,運營方將主要集中在數據庫文件的編輯上,并將編輯好的新數據庫文件,通過TFTP傳遞到PA系統的db服務器上,復位或重啟列車后,PA系統的各設備之間,將自動完成數據庫更新。 
附圖說明
圖1是本發明的工作原理框圖。 
圖2是本發明的物理結構示意圖。在圖2中,各物理元件為:①為核心PCB板,主要是CPU、存儲器、音頻處理IC;②為功能PCB板,主要是功率放大電路;③為功能板附屬PCB板,主要是與變壓器相關的電路部分;④為Harting接口,主要是網絡、232、IIC等擴展接口(設備間接口);⑤為Harging接口,主要是RS485、揚聲器等接口(終端接口);⑥為核心板、功能板之間的接插件,主要是核心板的I/O擴展;⑦為變壓器,用于驅動 30W揚聲器;⑧⑨為金屬支撐板,用于固定變壓器,金屬支撐柱,用于支撐整個結構。 
圖3為本發明的具體工作流程說明圖。 
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。 
具體實施方式 
如圖1所示,一種列車廣播系統(PA)的客室廣播設備,其特征在于由基于Cortex-M3系列處理器的核心模塊、基于VLSI編解碼芯片的音頻處理模塊及功率放大電路等組成。如圖2所示,該設備采用多層PCB板拼接。整個設備接收網絡控制信息,內部處理后,最后輸出模擬廣播信號,具有網絡化、全數字化、高集成化、占用空間少、使用便捷等優點。 
該廣播設備上電后,首先讀取本地數據庫文件,更新廣播音頻、LED顯示等信息,然后進入多任務輪詢狀態。如果有網絡控制信息收到,則解析網絡信息后,首先進行廣播業務優先級判斷,然后才進行相應的廣播業務處理,最后輸出模擬廣播音頻信號。 
如圖3所示,本發明的工作流程如下: 
101.本設備上電后,eCos操作系統自身啟動后,掛載Yaffs文件系統。接著調用SQLite3數據庫API,從數據庫文件中,將本地db文件版本號、廣播音頻路徑信息、廣播LED顯示內容等,讀入內存中。然后創建并啟動主任務、網絡任務、播放任務,開始各任務輪轉。 
102.主任務進入等待廣播命令狀態。如果收到db服務器的廣播,則進行版本比較。如果本地版本低,則發起Tftp請求新的db文件。Tftp請求期間,禁止進行廣播業務。Tftp請求成功后,自動復位,執行101。 
103.如果收到廣播命令(自動報站、手動報站、緊急廣播、口播、OCC),首先判斷當前是否正在進行某項廣播業務。如果正在進行廣播,則比較兩者優先級,如果新命令的業務高級,則打斷當前業務,否則忽略新命令。如果當前沒有業務執行,則執行新命令的業務,輸出廣播音頻,同時通知LED、LCD顯示終端,顯示字幕、動態地圖。每個廣播命令,對應一個廣播業務狀態。每個廣播狀態的流程,如下所示。 
一、進入本次廣播業務狀態,清除緩沖區,復位音頻接口,觸發LED燈指示。 
二、讀取本地音頻文件或接收網絡音頻數據,調用音頻接口API。 
三、收到結束命令或被高優先級任務打斷,退出本次業務,清理緩沖、標志等。 
104.如果收到設置命令(音量及其他配置命令),直接執行設置命令。 
105.如果沒有收到命令,繼續執行102。 

關 鍵 詞:
應用于 列車 廣播 系統 數字 功率放大器
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