本专利针对传统旅客列车模拟音频总线存在信号失真、衰减及布线复杂的问题，提出融合数字与模拟音频总线的解决方案。通过以太网传输数字音频信号，模拟音频总线传输模拟信号，并利用音频切换单元根据有效标志位优先级实现无缝切换，提升广播对讲的可靠性与系统灵活性。
【专利摘要】本实用新型涉及一种旅客列车数字音频系统，该数字音频系统包括广播主机、IP电话、IP对讲终端、多路IP解码终端、音频切换单元、功放输出单元和扬声器；广播主机、IP电话、IP对讲终端和多路IP解码终端之间通过以太网总线连接；广播主机、IP电话和音频切换单元之间通过模拟音频总线连接；多路IP解码终端输出端依次连接音频切换单元、功放输出单元和扬声器，该数字音频系统将数字音频总线传输与模拟音频总线传输相兼容，提高立车音频系统的灵活性和高效性；并通过音频切换单元的切换逻辑，按照有效标志位优先级，实现数字音频信号与模拟音频信号之间的无缝切换，确保列车广播对讲功能的可靠性。
[0002]UIC568音频总线是旅客列车系统中应用最广的语音通讯总线，列车车载广播、对讲系统通过UIC568总线传输模拟音频信号。在长距离传输中，模拟音频存在信号失真、衰减、音质较差等现象。且车体布线复杂，控制方式不灵活。
[0003]伴随着数字通信总线(如以太网等)的在旅客列车上的成熟应用，使得研发新型旅客列车数字广播装置成为可能。数字化音频广播能提供更好的音质，数字化音频对讲能提供更好的全双工对讲效果。数字化的音频也便于对关键音频的存储。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种旅客列车数字音频系统，该数字音频系统包括广播主机、IP电话、IP对讲终端、多路IP解码终端、音频切换单元、功放输出单元和扬声器;广播主机、IP电话、IP对讲终端和多路IP解码终端之间通过以太网总线连接;广播主机、IP电话和音频切换单元之间通过模拟音频总线连接;多路IP解码终端输出端依次连接音频切换单元、功放输出单元和扬声器。
[0006]优选的是，所述IP电话对音频信号进行采集与调制，经IP电话调制后的音频信号分两路输出，一路进入模拟音频总线作为模拟音频信号输出至音频切换单元和被叫IP电话;一路进入以太网总线作为数字音频信号输出至多路IP解码终端和被叫IP电线]优选的是，所述IP电话保存该数字音频系统的全部音频文件，在该数字音频系统空闲时，将音频文件通过以太网总线]优选的是，所述多路IP解码终端至少包括三路解码电路，三路解码电路可同时完成音频解码。
[0011]该数字音频系统符合旅客列车要求的全数字化音频广播对讲功能，广播主机、IP电话、IP对讲终端和多路IP解码终端之间通过以太网总线连接，广播主机、IP电话和音频切换单元之间通过模拟音频总线连接，将数字音频总线传输与模拟音频总线传输相兼容，提高立车音频系统的灵活性和高效性;并通过音频切换单元的切换逻辑，按照有效标志位优先级，实现数字音频信号与模拟音频信号之间的无缝切换，确保列车广播对讲功能的可靠性。
[0015]参见图1，一种旅客列车数字音频系统包括广播主机、IP电话、IP对讲终端、多路IP解码终端、音频切换单元、功放输出单元和扬声器，广播主机、IP电话、IP对讲终端和多路IP解码终端之间通过以太网总线D-bus连接，广播主机、IP电话和音频切换单元之间通过模拟音频总线A-bus连接，多路IP解码终端输出端依次连接音频切换单元、功放输出单元和扬声器。
[0016]广播主机根据用户需求的优先级逻辑要求，对该数字音频系统的音频信号进行调度。广播主机在进行车内广播或车外广播时，将广播主机内存储的MP3类型文件转化成数字音频流出至多路IP解码终端。
[0017]IP对讲终端用于实现乘客紧急报警对讲和乘客紧急报警后的司机对讲等音频信号的采集与调制，并通过以太网总线D-bus实现与广播主机、IP电话和多路IP解码终端之间的信息交互，即IP对讲终端仅以以太网络方式向广播主机发出对讲请求，由广播主机按照优先级顺序，以先入先出的排队方式将IP对讲终端请求发送至司机室IP电线]IP电话用于实现人工广播、司乘人员对讲、乘客进击对讲等音频信号的采集与调制，同时IP电话设有按键，用于发送报站、越站等信息。IP电话保存该数字音频系统的全部音频文件，并在该数字音频系统空闲时，将音频文件通过以太网总线D-bus上传至广播主机。
[0019]经IP电话调制后的音频信号分两路输出，一路进入模拟音频总线A-bus的调制电路作为模拟音频信号输出至音频切换单元和被叫IP电话。一路进入以太网总线D-bus的数字编码电路作为数字音频信号输出至多路IP解码终端和被叫IP电话。其中输出至多路IP解码终端的数字音频信号，通过多路IP解码终端完成对数字音频信号的解码，并产生音pg电子控股有限公司频有效信号，解码后数字音频信号和音频有效信号共同输出至音频切换单元，音频切换单元根据切换逻辑将来自模拟音频总线A-bus和多路IP解码终端输出的数字音频信号进行切换后，传送至音频功放单元，经音频功放单元传送至扬声器。
[0020]多路IP解码终端收到以太网总线D-bus传送的广播命令时，解码对应相应的广播频道音频信号，并将相应的广播音频有效信号的有效标志位置位。本实施例中，当多路IP解码终端收到以太网总线D-bus传送的人工广播命令时，解码对应人工广播频道音频信号，并将人工广播音频有效信号的有效标志位置位。当多路IP解码终端收到以太网总线D-bus传送的车内广播命令时，解码对应车内广播频道音频信号，并将车内广播音频有效信号的有效标志位置位。当多路IP解码终端收到以太网总线D-bus传送的车外广播命令时，解码对应车外广播频道音频信号，并将车外广播音频有效信号的有效标志位置位。
[0021]音频切换单元根据多路IP解码终端的音频有效信号的有效标志位完成切换，在本实施例中，音频切换单元将人工广播和车内广播两者二选一，输送至功放输出单元，将车外广播直接输送至功放输出单元。
[0022]音频切换单元根据切换逻辑进行数字音频信号和模拟音频信号的切换，切换逻辑为:在以太网总线D-bus的有效标志位优先级高于模拟音频总线A-bus的有效标志位优先级时，音频切换单元立即切换为数字音频播放;在模拟音频总线A-bus的有效标志位优先级高于以太网总线D-bus的有效标志位优先级时，音频切换单元以超时方式检测以太网总线D-bus传来的广播命令，超时时间内接收到以太网总线D-bus传来的广播命令，则播放数字音频信号;若超时时间内未接收到以太网总线D-bus传来的广播命令，则播放模拟音频信号。
[0024]该数字音频系统还支持电视伴音TV-S和OCC音频接入，电视伴音TV-S与音频切换单元输入端连接，OCC音频与IP电话输入端连接，OCC音频优先级与人工广播、司乘人员对讲、乘客进击对讲等音频信号优先级可按需设定。
1.一种旅客列车数字音频系统，其特征在于:该数字音频系统包括广播主机、IP电话、IP对讲终端、多路IP解码终端、音频切换单元、功放输出单元和扬声器;广播主机、IP电话、IP对讲终端和多路IP解码终端之间通过以太网总线连接;广播主机、IP电话和音频切换单元之间通过模拟音频总线连接;多路IP解码终端输出端依次连接音频切换单元、功放输出单元和扬声器。2.根据权利要求1所述的旅客列车数字音频系统，其特征在于:所述IP电话对音频信号进行采集与调制，经IP电话调制后的音频信号分两路输出，一路进入模拟音频总线作为模拟音频信号输出至音频切换单元和被叫IP电话;一路进入以太网总线作为数字音频信号输出至多路IP解码终端和被叫IP电线所述的旅客列车数字音频系统，其特征在于:所述IP电话保存该数字音频系统的全部音频文件，在该数字音频系统空闲时，将音频文件通过以太网总线所述的旅客列车数字音频系统，其特征在于:所述多路IP解码终端至少包括三路解码电路，三路解码电路可同时完成音频解码。5.根据权利要求1所述的旅客列车数字音频系统，其特征在于:所述多路IP解码终端收到以太网总线传送的广播命令时，解码对应相应的广播频道音频信号，并将相应的广播音频有效信号的有效标志位置位。