《音响网络的构建、传输与监控》教案(DOC)

1、音响网络的构建、传输与监控教案第一周 教学目的：普及部分基础知识，了解音响系统与网络系统 教学内容：1.1 以太音响网络综述EtherSound 的概念，Digigram 公司介绍。以太网络传输在专业音响领 域中的应用。补充知识：介绍 Ethernet 的概念：Xerox 公司创造，基带局域网规范。介绍 CSMA/CD 载波监听多路访问及冲突监测技术。介绍 IEEE802.3x 以太网标准。介绍可编程序门阵列 FPGA 的概念。介绍 VLAN 的基本概念。ES-100 和 ES-Giga 模块1 、 开放式控制机构SDK 的概念2、以太音响也是现场的实时音响 P2 图 1-2网络延时的概念人耳

2、分辨率简单介绍菊花链的概念 简单介绍网络延时，与单设备加入延时。3、应用简单易行简介网络传输设备、网络核心设备（ CAT-5E CAT-6 光纤 交换机 媒体转换器）ES-100 24bit 48KHz 64 通道ES-Giga 24bit 48KHz 256 通道 100Mbit/s 的 IP 地址控制与监 视数据4、构建灵活方便混合采样率的概念 48K1 个通道，96K2 个通道，192K4 个通道 布局灵活、信息畅通的各种连接方式：环路、菊花链、星型链、 组合链（分析 P4 图 1-4）5、以太音响有 3 中特许授权级a） 参与级b） 领先级c）研发级教学重点：ES-100 ES-Gig

3、a 的区别、网络传输设备及核心设备、混合 采样率、各种连接方式 教学难点： CSMA/CD 、 VLAN 第二周 教学目的：ES-100 和 ES-Giga 的相关知识教学内容：1.2 以太音响模块 ES-100 的综合技术特性ES-100 24bit 48KHz 64 通道ES-Giga 24bit 48KHz 512 通道 100Mbit/s 的 IP 地址控制与监视数据1、与以太网 IEEE802.3 的兼容补充知识： 七层网络模型的概念（ ISO/OSI） 单工、双工（半双工 /全双工）的概念 数据链路层的功能作用2、音频时钟内部时钟与外部时钟的区别，分析数字电路中内部同步与外部同步3

4、、Digigram 公司标准设计的待机时间待机时间的概念点对点 5 个采样周期的待机时间，有 A/D D/A 的待机时间4、音频格式与音频通道数混合采样率及混合通道的关系（ P6）5、网络结构a）点对点（图 1-5）b）菊花链布局结构（图 1-6）c）星型链布局结构（图 1-7）d） 环形布局结构（图 1-8）6、控制以太音响设备a） 内置控制b） 计算机控制7、以太音响技术评估1.3 以太音响模块 ES-Giga 的传输技术1、ES-Giga 模块的主要特性P9-P102、无缝的产品集成通过图 1-10 分析 ES-Giga 的各种接口3、灵活多样的控制分析图 1-11，解释运用 SDK 和

5、 IP 控制音频、视频、数据流及设 备。1.4 怎样构建以太音响网络1.4.1 以太音响设备的各种类型主机（Master）、从机（Slave）、主从机（Master/Slave）通过表 1-1 分辨主机、从机、主从机的区别。 1.4.2 单向性、双向性的以太音响设备1、 单向性的以太设备：分析图 1-122、 双向性的以太设备：分析图 1-131.4.3 以太网使用的缆线1、双绞线对a) CAT-5、CAT-5E、CAT-6、CAT-7 缆线b) 平铺缆线和转接缆线2、光纤 媒体转换器1.4.4 以太网连接器教学重点： ES-Giga 的各种接口、主机从机主从机的概念、单向性双向性分析教学难点

6、： ISO/OSI 七层模型、图 1-11 的分析第三周 教学目的：交换机解决方案与通用以太音响设备的应用 1 教学内容：1.4.5 交换机解决方案1、集线器2、交换机a）2 层交换机b）3 层 4 层交换机及路由器c） 无线虚拟网d）无线电控制e）手动交换机分析各种交换机以及集线器的区别（运用以太网中设备的功能分析）1.4.6 以太网布局图 1-17 的分析（具体到设备、链路、主从设备、链路关系）1.5 通用以太音响设备的应用1.5.1 用于剧场火音乐厅里巡回演出的实况转播1、问题的提出难题：多电缆、多种接插件、多股双绞蛇形电缆（作用：信号传 入主控，混合后返回到舞台、监听）故障难以排除解决

7、方法： 增设一条专用线路增设以太舞台次级混合器更换新的蛇形电缆2、解决方案a) 以太音响设备 ES8in、ES8mic、ES8out 介绍图 1-18b) 分析图 1-19 剧场或音乐厅演出用以太音响设备进行实况转播(着重介绍上述设备在这套系统中的位置以及作用)3、技术特点与商务效益a) 以太网缆线替代多股双绞线b) 可用计算机软件或本地设备实现遥控c) 同一电缆(控制 +音频)双向控制d) GPIO+RS232 用于监控4、以太音响设备的技术指标(表 1-3表 1-5) 教学重点：交换机解决方案、以太网布局、图 1-19 教学难点：交换机解决方案第四周 教学目的：分析不同场合使用的以太音响设

8、备及连接方式 教学内容：1.5.2 用于各种会议场合的寻呼系统1、 问题的提出a) 音响系统的冗余 花费高昂b) 旧建筑不适合大型捆绑电缆铺设c) 模拟设备不可取(高端电缆，中继放大)2、 解决方案a) 设备选取 ES8mic、Mixart8ES 或 Lx6464ES 声卡b) 分析图 1-20(着重分析媒体转换器和光纤的使用)3、技术特性与商务效益a) 以太网缆线替代多股双绞线及转接板、路由矩阵等交换设备b) 调试简单、设定容易 重新构建信号通路无需更改线路c) 同一电缆(控制 +音频)双向控制d) GPIO+RS232 用于监控e) 扩容方便f)ES Control 保存方便随时调用1.5

9、.3 用于教堂、审判庭、集散地的系统1、问题的提出a) 空间大 年代久远 资金有限b) 铺设电缆距离长 建筑结构复杂c)运行信号的电缆要求高d)缆线必须屏蔽 需增设滤波部件2、解决方案分析图 1-21 教堂区域的以太音响传输系统3、技术特性和商务效益可共享已有的 VLAN (虚拟局域网)教学重点：使用的 ES 设备、ES 声卡的引入教学难点：ES 网络与 IP 网络混合的关系第五周 教学目的：寻呼系统的设计与 NCX 的相关知识 教学内容：1.5.4 用于各种场所的背景音乐机相关的寻呼系统1、 问题的提出2、 解决方案a) 音频管理程序器 +NCX 以太音响终端机b) MPEG 的概念( Mo

10、ving Picture Experts Group)i. MPEG-1数字盒式录音带 Audio 384kbps4:1DAB 、VCDAudio 256192kbps8:16:1Internet MP3Audio 128112kbps12:110:1ii. MPEG-2支持 5.77.1 的 MPEG1iii. MPEG-4视频iv. MPEG-7多媒体内容描述接口(标准)v. MPEG-21数字视听框架集成标准协调为管理多媒体商务c) 像局域网一样构建音响网d) NCX 可连接功放和音箱e) 利用音频管理如武器软件实现f)数字控制矩阵的灵活使用3、技术特性和商务效益a) NCX 网与数据网

11、络线路协调使用b) 利用虚拟局域网共享设备c) 软件控制易于开发d) 终端可扩展 RS232 TTLe) NCX 对 MPEG 编码、记录、解码、播放并混合音频f)NCX 的特点：i.可容纳音频信号数量多ii.能实现本地或局部区域遥控iii.达到常用的数字音频的质量iv.连接多种设备v.安装、构建、应用和管理极其简单vi.使用灵活，性能可靠。1.5.5 音频网络终端机 NCX 的灵活应用 支持 PCM 和 MPEG 可作为声卡和单机使用也可用作电路板 快速安装多种控制 通过表 1-7 认识多种 NCX 终端机1、NCX 终端机的一些典型应用a) 多区域音频分配b) 音频点播c) 音频归档2、N

12、CX 终端机的技术指标a) 通用指标b) 音频输入和输出c) 音频指标d) 系统音频特性e) 附加的传输与状态显示f)以太网和服务器g) 机械性能教学重点：寻呼系统的概念、 NCX 终端机相关知识 教学难点： MPEG的各种标准、 NCX 终端机相关知识第六周 教学目的：认识音响管理软件及 ES-100/Spkr 教学内容：1.5.6 音响管理软件的应用 计算机控制常规手段 音响管理软件新手段可创新 控制：区域划分、系统组建、音频信息记录、音频信号流动1、音响管理的范畴音频监测、音响库管理、播放列表创建、CD 转 MPEG、FTP 协议传输音响库和播放列表（ XML ）补充知识： FTP 与

13、XML 的概念及应用2、音响管理的内容a）创建系统、设置输入 /输出、管理播放列表及音响库b）运行音频编排程序c）进行实况广播d）出发已录素材e）设定各点的电平3、音响管理的广告（插播）4、音响管理的项目（触发）5、音响管理的遥控6、与设备安装的有关参数7、可应该用与 4 套设备上a) Cobra Netb) 以太音响网c) 带模拟电缆的音响配套设备d) 运用 CAT-5 的音频信息网络8、音响管理软件的主要特点 P391.5.7 以太音响网终端的扬声器 ES-100/Spkr复习第一章所有内容 教学重点：音响管理软件的应用 教学难点：补充的FTP 和 XML 的概念及应用第七周 教学目的：

14、Cobra Net 简介及先关部件接口等教学内容：第二章 Cobra Net 音响网络2.1CobraNet 音响网络技术概述1、Cobra Net 技术的关键优势2、Cobra Net 常用设备3、Cobra Net 部件a) CS1810 xx Cobra Net 数字音频网络接口三种集成电路模式48KHz/96KHz 16bit/20bit/24bit 2 路/8 路/16 路补充知识：VCXO 压控晶体振荡器：由石英晶体、变容二极管、振荡电路通过控制电压改变变容二极管的电容， 从而牵制石英 谐振器的频率频率调制b) CS4961xx Cobra Net 音响系统处理器32bit 120

15、M 条/s 处理能力补充知识：微机原理的 CPU 相关知识c) Cobra Net 接口模块 CM-1 和 CM-24、Cobra Net 开发工具a) Cobra Net Discoveryb) Cobra CADc)数字信号处理器(DSP)传导器d) Cobra Net 对象工具(补充关于面向对象的相关知识)e) EV-2 测评和开发工具2.2CobraNet 技术原理1、Cobra Net 技术应用范围大规模2、Cobra Net 硬件设施要求部分支持半双工、完全支持全双工、 Switch 优于 Hub3、Cobra Net 设备的类型a) 只做信号传送Cobra Net 基本信号传输单

16、元 Bundle，8 个音频通道b) 按信号输入信号处理信号输出的方法使用4、Cobra Net 为什么是用以太网补充知识： Ethernet、 Token-Ring、AppleTalk 之间的区别5、为什么建议是用 Switch 作为 Cobra Net 的网络交换设备Hub、Switch、Router 的区别，ISO/OSI 开放的七层网络模型的全面阐述使用 Hub 应注意的事情：a) 网络中不应存在非 Cobra Net 设备b) 网络中对打通道小于 64c) 网络直径的问题教学重点： Cobra Net 部件及开发工具教学难点： Cobra Net 为什么使用以太网、为什么建议 Swi

17、tch 作为Cobra Net 的交换设备第八周 教学目的：了解 Cobra Net 音响网络路由 教学内容：2.3 Cobra Net 音响网络路由的设计1xConductor+ nxPerformance=1xCobra Net Conductor（时钟节拍）-Performa nee数据包模式：点对点、点对多点、广播1 、CS1810 xx 音频处理器内嵌 TCP/IP、运行 Cobra Net 技术固件外部总线、主机接口、数字音频、异步通信 补充知识：封装结构a） 处理器外部总线16 根数据线 DATA15DATA0b） 主机控制接口c） 数字音频（分析图 2-6，图 2-7）i. 时

18、钟类ii. 同步串行音频输入数据iii. 同步串行音频输出数据iv. 异步通信20 跟地址总线存储器选通信号读写信号 外设等待信号ADDR19ADDR0#CS1、 #CS2#WE、 #OEIOWAIT2、Cobra Net 音频路由器的硬件设计(分析图 2-8)a) CS1810 xx 部分电路b) MCU 部分3、Cobra Net 音频路由器的软件部分a) CS1810 xx 固件装载Bootloader 装载+应用程序装载Elcm2.cmd+Discovery驱动(以太网接口 +主机接口)+查找设备、分配 IP、UpdateFirmwareb) MCU 软件设计c) 寄存器与寻址教学重点

19、：音频处理器内部结构以及先关计算机知识 教学难点：总线、寄存器、寻址等相关概念第九周 教学目的： Cobra Net 技术的应用和了解矩阵控制系统 N8000 教学内容：2.4 Cobra Net 音频技术在上海国际赛车场公共广播系统的应用PAS (Public Address System-公共广播系统的概念1、系统简介a) 一个总控，18 个远程 PAS 设备间，70 个分区，19 路输入，111 路输出b) 连接方式：局域网连接，TCP/IP、RS485 RS232 等c) 实现功能： P53P542、Cobra Net 相关技术简介a) Cobra Net 数据格式b) Cobra N

20、et 数据传输c) Cobra Net 数据延时d) Cobra Net 同步数据3、公共广播控制系统MM-960CN 媒体矩阵主机包括 MM-DSP-RJ 数字音频处理卡 1 块，MM-DSP-CN 数字音频处理卡 6 块，Mware3.3.5 软件一套功能：a) 处理所有音频信号输入、输出b) 对音频信号进行普通和特殊的自动控制c) 圭寸装 Cobra Net 数据包d) 联动处理e) 实现触发信号f)监测 Cobra Net 系统状态g) 远程登录监控主机4、音频光纤传输网络模块化的主音频交换机“主机、主控板、业务板、模块口 补充知识：VLAN 、802.1Q、 802.1P5、功率放大

21、器检测与功率放大器备份系统2.5 音响网络中的矩阵控制系统 N8000 系统NETMAX 模块的概念， IRIS-Net 软件1、N8000 的特点a) 120dB 音重范围、24bit A/D D/Ab) 高质量模拟输入输出c) 数字信号双精度 48bitd) 四个接口槽做东容纳 32 个本地音频通道e) IRIS-Net 软件编程f)N8000 的实物认识及接口板图(图 2-9，图 2-10)2、智能化遥控与综合集中管理软件 IRIS-Net 操作界面介绍(图 2-11 )3、N8000 的浏览界面(图 2-12)4、构建网络配置(表 2-1 )a) IP 地址的配置b) 多台 N8000

22、 的 IP 地址配置5、检测计算机与 N8000 之间的网络连接a) 配置计算机b) 连接 N8000c) 命令行模式命令 PING。6、矩阵控制器 N8000 的结构方块图(图 2-18)及详细说明7、应用举例(图 2-19)两种运行和控制的方式a) IRIS-Net 控制b) RS232 控制教学重点： N8000 系统教学难点：N8000 结构方块图、N8000 连接和配置方式第十周： 教学目的：复习第一章及第二章内容教学内容：2.6 Cobra Net 音响网络常见问题解答30 条问题的分析复习第一章及第二章描述的内容第十一周 教学目的：了解 HiQnet 音响网络的设备教学内容：第三

23、章 HiQnet 音响网络3.1 HiQnet 音响网络概述1、界面接口（介绍哈曼）2、体系3、连接（串行+USB+以太网）（图 3-1）4、构建5、控制a） HiQnet 的系统结构软件操作界面介绍b） HiQnet 的系统结构软件构成的触摸控制界面介绍6、特性（ P74）7、支持的设备（ P74）8、系统的应用a） 大型流动演出系阵b） 商业设施扩声系统c） 固定场所扩声系统d） 公共广播系统e） 小型演出扩声系统9、HiQnet 的基本连接图（图 3-3）3.2 HiQnet 音响网络设备 BLU-800 及其他相关的设备成员 BLU-320、BLU-160 、 BLU-120伦敦音响网

24、络设备 BLU 系列设施的面板图(图 3-4图 3-5)补充知识：AES/EBU 和 S/PDIF、幻象电源BLU-800 的特点： (P76)3.3 新款式音响网络输出扩展箱 BLU-BOB1 、 BLU-BOB2 下沉开关( DIP开关)与二进制数计算机控制的关系1、主要特性a) 拥有 8 路模拟输出，采用标准的模拟终端连接板块b) 具有 256 路数字通道，低待机延时，有容错数字音频总线c) 运用下沉开关进行通道范围选取d) 面板上有绿色 LED 和蓝色 LED 显示e) 机壳标准 19in1 RU2、主要技术指标( P79)3.3 光纤媒体转换器 MC-1图 3-81、本机特点a) 千

25、兆位b) 自动链接回复功能c) 采用 1310ns 单模光纤，传输距离 10kmd) SC 型光纤连接头和 RJ45 型铜制连接头e) LED 状态指示灯2、主要技术指标a) 技术标准b) 连接器c) 光纤连接规格d) 六段式开关e) 状态发光二极管指示f)外接电源g) 工作环境3、应用举例a) 利用数字音频总线的连接(图 3-9)b) 利用 Cobra Net 初级、次级的连接(图 3-10)3.4 会议系统回声消除输入卡1、回声消除输入卡的特点2、与回声消除输入卡兼容的硬件设备3、回声消除输入卡的连接插座(图 3-11)4、回声消除输入卡的主要技术指标5、远程会议方案设计举例(图 3-12

26、)教学重点： HiQnet 的特点以及各种相关设备教学难点：各种设备的特点技术指标中提及的各种参数含义 第十二周教学目标： HiQnet 音响网络设备进行通信教学内容：3.6 如何连接 HiQnet 音响网络设备进行通信10 个步骤解释通信问题1、安装伦敦结构软件( London Architect)2、断开视窗的防火墙(介绍防火墙的概念，已经防火墙的应用， 理解为何要断开防火墙)3、设置网络属性4、连接所有的伦敦音响网设备5、启动伦敦音响网络结构软件6、检查网络连接7、设备固化软件的升级8、打开伦敦音响网络构建软件文档9、配置设备名称及 IP 地址10、载入伦敦音响网结构软件文档补充知识：防

27、火墙、 IP 地址的分类、 DHCP 相关知识复习第三章的内容教学重点：建立 HiQnet 音响网络设备通信过程和步骤 教学难点：与其相对应的网络知识第十三周 教学目的：了解 SymNet 音响网络及其部分硬件设备教学内容：第四章 SymNet 音响网络与音频矩阵4.1 概述4.1.1 有关 SymNet 硬件三组硬件：SymLink （思美链接组件）、ExpressCobra （快捷眼镜蛇组件）、Express （快捷组件）（表 4-1）1、SymLink2、ExpressCobra3、SymNet Express4.1.2 有关 SymNet Designer 设计软件基于 Windows

28、，保存方式，利用 CAD 模式1、SiteFiles :场所文档2、Site：场所3、Site File Archive：场所文档存储器4、Digital Signal Process ingModules 表5、Control Modules :控制模块6、Control Screen：控制屏7、Super-modules 超级模块8Preset预置9、Eve nt Schedule：事件调度器10、 User Control:用户控制表 4-2SymNet Designer 数字信号处理器和控制模块说明4.1.3 自适应遥控器ARC （自适应遥控器）ARC Audio :一种通信信息（P9

29、7）各种自适应遥控器模块对照表（表 4-3）各种 ARC 设备的功能及特点4.14 有关 SymNet 硬件部分的进一步说明1 、 硬件概况总线连接、闭合环路局域网结构（图 4-1）宽域网（两个以上的 SymLink 环通过 Cobra Net 技术连接）一套 SymNet系统拥有 7 个核心硬件单元和 7 个快捷组件单元 2、自适应遥控 ARC分为两类a） 自适应遥控选项b） 自适应遥控 ARC 模块3 个 SymNet 附件ARC-PS、 Control I/O、 HomerLink Breakout关于硬件的局限性4.1.5 8X8、8in 和 8out 硬件1 、音响性能2、输入输出控

30、制3、SymLink 图 4-2图 4-3 按键说明 补充知识：浮点运算 教学重点：SymNet 部分硬件 教学难点：各种 SymNet 的设备特点和参数第十四周 教学目的：认识 DigIO DSP 硬件及思美网与科布拉网的连接问题 教学内容：4.1.6DiglO12x12DSP 硬件图 4-4DigIO 硬件设备的面板和后盖板1 、 系统连接：不同于以太网的环状连接2、设备地址快速选定：分析图 4-5 不同地址的选通关系、主机从 机的关系设定3、主机通信4、接口 RS2325、关于以太网6、自主连接7、DiglO 与自主连接(HomeLink)的内部连接4.1.7 本地连接的输出接口箱及科布

31、拉链接器1 、本地链接输出接口箱2、科布拉链接器a) 思美网与科布拉链接器的连接b) 科布拉网与科布拉链接器的连接c) 用计算机控制的连接d) 机器地址的设定e) 音频信号在科布拉网上的流通(图 4-6图 4-7)f)单目标信息包与多目标信息包g) 有关音频电平和比特数的问题(图 4-8)h) 科布拉网待机时间教学重点：DigIO DSP 硬件、思美网与科布拉网连接 教学难点：图 4-5，思美网链接问题第十五周教学目的：理解 Sym 硬件部分教学内容：4.2SymNet 硬件部分4.2.1 12 路输入接口箱、 12 路输出接口箱和快捷组件箱1、 12 路输入接口箱模拟输入2、 12 路输出接

32、口箱模拟输出3、快捷组件箱a) 主机通信b) 多环路系统c) 有关设备地址(图 4-12)d) 输入控制(图 4-13)4.2.2 自适应遥控1、自适应遥控器分项( Menu ARC)ARC 与 ARC-2 的区别(表 4-4)图 4-14ARC-2 的结构供电电压、菊花链 ARC 数、CAT-5 总长度之间的关系(表 4-5)ARC 与思美网的连接：a) 关于设备的地址b) 波特率的选择c) 自适应遥控器的音频接口2、自适应遥控模块( Modular ARC)a) ARC-K1b) ARC-SW4c)ARC-SWKd)ARC-MICe)ARC-XLR扩张遥控模块a) ARC-EXKb) ARC-EX43、 ARC 模块剖析图 4-15 智能板结构表 4-17CAT-5 线