XBPA-5220是一款高性能的10/100M网络音频模块，采用ARM+DSP构架，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。提供语音级的双向音频数据传输，便于构建网络语音对讲系统。XBPA-5220模块还提供了一组功放控制接口，具有*输出，工作信号输出，继电器输出和开关输入，可方便控制外置大功率功放。提供1路用于接收用户命令和反馈模块信息的用户串行接口，1路虚拟串口便于扩展用户的应用，1路扩展串行接口，可接串口摄像头等串口设备，1路SPI扩展接口。

我们提供了XBPA品牌IP广播软件软件用于模块的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。

二、产品介绍

2.1、模块结构

XBPA-5220使用了ARM和DSP双处理器构架， 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，DSP负责语音数据的编码解码和输出。通过网络变压器，XBPA-5220可直接接入以太网。

2.2，功能和特点

电源输入 +5V DC，200mA；
10/100M Base 以太网接口；
Mic输入，典型幅值50mVpp，信噪比68dB；
LineIn输入，典型幅值2200mVpp，信噪比86dB
Line Out输出，负载10KΩ，典型1.5Vpp，谐波失真0.1%；
播放模式，zui高48KHz采样，192Kbps音频流；
录播模式，zui高48KHz采样频率，ADPCM编码；
对讲模式，双向8KHz采样，PCM编码；
用户串行接口，波特率4800～115.2Kbps；
虚拟串口，波特率2400～115.2Kbps，7，8数据位，1，2停止位，None，Even，Odd，Space，Mark校验；
扩展串口，zui高3.125Mbps；
SPI扩展接口，zui高12M；

2.3、产品选型

功能 \ 型号	EA2201	EA2202A	EA2202B	EA2203
播放	√	√	√	√
对讲	√	√	√	√
录播	X	√	√	√
SDCard支持	X	X	X	√
控制串口	√	√	√	√
虚拟串口	X	√	X	√
*输出	√	√	√	√
功放控制输出	√	√	√	√
继电器控制	√	√	√	√
通用IO输入	无	无	4路	2路
通用IO输出	无	无	4路	2路

2.4、引脚说明

引脚定义

序号	引脚名称	类型	说明
	VDD	P	模块电源输入 DC5V
	GND	P	模块电源地线
	3V3	P	电源输出，zui大提供300mA电流
	SPI-SCK	I/O	SPI接口时钟输入输出。或者作为输入IN2
	SPI-FSS	I/O	SPI接口片选输出。或者作为输入IN3
	SPI-RX	I/O	SPI接口数据输入。或者作为输出OUT2
	SPI-TX	O	SPI接口数据输出。或者作为输出OUT2
	A0	I	通用IO输入，IN0
	A1	I	通用IO输入，IN1
	A2	O	通用IO输出，OUT0
	A3	O	通用IO输出，OUT1
	CALL	I	多功能按键输入对讲时的呼叫、应答或断开。录播时的启动、停止。
	CTRL	O	继电器控制输出口，可通过网络指令控制。
	MT	O	输出引脚，时低电平。
	POWER-ON	O	外置功放控制引脚，程序自动控制，当播放音频时此引脚变高。
	STATUS	O	状态引脚，通常接LED状态指示灯平时该引脚闪烁（约3秒）当音频模块播放音频节目，对讲时输出低电平。播放节目期间，此引脚也可能输出短暂的低电平。
	RTS1	O	串口1流控，连接RS485控制脚
	TXD1	O	串口1发送
	RXD1	I	串口1接收
	RTS2	O	多功能按键输入此脚低脉冲时音频模块强制为录播模式（组播、目标自身第1组）
	TXD2	O	【保留】
	RXD2	I	功放控制使能低电平时强制MT高电平、POWER-ON高电平
	RTS0	O	串口0流控，连接RS485控制脚
	TXD0	O	串口0发送
	RXD0	I	串口0接收
	MK+	A	麦克风接收+
	MK-	A	麦克风接收-
	LINE	A	线路输入
	LEFT	A	线路输出左声道
	RIGHT	A	线路输出右声道
	NET_LED0	O	网络指示灯，低电平表示网络连接
	NET_LED1	O	网络指示灯，低电平表示网络有数据发送或接收
	NET_TX+	N	网络发送+，自适应
	NET_TX-	N	网络发送-，自适应
	NET_RX+	N	网络接收+，自适应
	NET_RX-	N	网络接收-，自适应
		N	POE供电端口
		N	POE供电端口

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

2.5、电气性能

2.5.1、使用环境

	zui小	典型	zui大	单位
输入电压	4.2	5	5.5	V
消耗电流	150	220	250	mA
使用温度	-10		40	℃
存储温度	-40		60	℃

2.5.2、模块端口特性

端口类型为I，O的接口特性

	zui小值	典型值	zui大值	单位
输出高电平
输出低电平
输入高电平
输入低电平
灌电流
拉电流
说明	如无特指，对所有的IO端口有效

2.5.3、串口特性

	控制串口	虚拟串口	SPI接口
波特率	115200bps	4800～115200bps	zui高12MHz
数据位	8bits	7，8bits
停止位	1bits	1，2bits
校验方式	None	None,Odd,Even,Space,Mark
流控	RTS	RTS

2.5.4、通用IO输入特性

		典型值
采样时间		1		毫秒

2.5.5、模块音频特性

参数	zui小值	典型值	zui大值	单位
总谐波失真		0.1	0.3	%
动态范围		>90		dB
信噪比		83		dB
Lineout输出峰峰值		1.5		Vpp
Lineout输出内阻		510		Ω
Mic输入放大增益		26		dB
Mic输入幅值		50	140	mVpp
Mic输入谐波失真		0.02	0.1	%
Mic信噪比		68		dB
Mic输入内阻		100K		Ω
Linein输入幅值		2200		mVpp
Linein输入谐波失真		0.02	0.1	dB
Linein输入信噪比		86		dB
Linein输入内阻		100K		Ω

2.6、模块尺寸

长×款×高：5.21×4.0×1.5cm

三、模块使用

本节简单说明XBPA-5220模块的功能和使用方法，详细的使用方法请参考《网络音频模块应用手册》

3.1、参数配置

在XBPA-5220设备正常工作前，应该设置XBPA-5220设备的工作参数，参数设备信息、网络参数、音频属性等。其中zui关键的是网络参数，包括设备IP地址，子网掩码，网关地址等。我们提供了Windows平台的应用程序（XBPA品牌IP广播软件），用于配置XBPA-5220设备的参数。

XBPA品牌IP广播软件是一个方便的配置工具，可以通过广播搜索局域网内的所有XBPA-5220设备，并设置XBPA-5220的所有参数，内嵌设备固件升级程序，可对XBPA-5220设备进行固件升级。XBPA品牌IP广播软件的详细操作，请参考《XBPA品牌IP广播软件软件使用手册》。以下对XBPA品牌IP广播软件的使用做简单说明。

3.1.1、参数配置

打开XBPA品牌IP广播软件.exe 出现如下窗口

正常情况下，XBPA品牌IP广播软件开始运行后会自动搜索本地以太网上的所有网络音频设备，并显示在主窗口中。也可以点击“本地搜索”，重新搜索本地以太网上的音频设备。

在主窗口，双击设备或右键弹出的快捷菜单中选“设备属性”，弹出设备属性窗口，用户可在属性窗口中修改设备的参数设置。如下图。

修改设备参数完毕后，点击“确定”完成修改。

3.2、功能说明

本节介绍XBPA-5220具有的功能，和应用场合

3.2.1、播放

XBPA-5220可以接受网络的音频流，解码后输出。

支持压缩编码

编码格式	采样率	zui高比特率
Mp3	11.025~48KHz	192Kbps
WAV (PCM +IMA ADPCM)	8K,16K,24K,32K	128Kbps
WMA	5-384kbit/s	384kbit/s

使用此特性，可以在网络架设音频服务器，组建网络音频广播系统，用于学校，车站，广场等公共场合的通知，背景音乐等。

XBPA-5220支持广播，组播和单播的数据流，可方便的实现区域播放，跨网关播放等应用。

我们提供通用的音频服务器软件，用户也可以使用我们提供的开发包开发音频服务器端软件。

3.2.2、对讲

XBPA-5220可以在设备间或设备和计算机间进行双向的语音传输。语音传输采用8KHz采样，16bits精度，ADPCM或PCM编码，内置AEC（声学回声抑制）单元。使用对讲功能，可以组建基于网络传输的对讲系统。

3.2.3、录播

3.2.4、SDCard文件播放

3.2.5、虚拟串口

XBPA-5220有一路串口，可以作为一个串口服务器。这个串口可以使用UDP、TCP或REAL_COM通信协议，同时可以作为服务器、客户端或自动模式。

用户可在以太网与串口之间进行数据透明转换。甚至可以在计算机上虚拟一个串口，通过串口API访问网络音频模块上的虚拟串口。虚拟串口支持TCP，UDP，Real_com协议，提供Client Mode，Server Mode，Auto Mode等工作模式。与Link-com的虚拟串口驱动*兼容。

如果使用虚拟串口，需要使用XBPA品牌IP广播软件设置相关的参数，实际上我们使用了XBPA-5220的UART1作为虚拟串口使用，因此需要配置UART1的参数。

运行XBPA品牌IP广播软件，进入设备属性窗口，如下图。在设备的属性中选择“串口1”界面，设置与虚拟串口有关的参数。

关于虚拟串口的介绍和使用，请参考我公司的【串口服务器】相关文档。

3.2.6、控制串口

XBPA-5220具有一个控制串口，通过此串口，用户可以调整XBPA-5220的工作模式，设置播放音量，读取工作状态等信息。具体请参考《网络设备串口协议V2》

3.2.7、功放接口

XBPA-5220有三个IO于外置功放的控制，在不需要功放工作时，可控制功放关闭电源，节约电能。此管脚分别是MT，PWD_ON和Relay。XBPA-5220在不同的状态下，MT与PWD_ON的电平状态如下：

XBPA-5220状态	MT	PWD_ON	说明
睡眠	0	0	处于播放工作模式，长时间(默认1分钟)XBPA-5220接收不到音频流时，XBPA-5220控制外置功放进入睡眠模式。MT与PWD_ON置为低电平。
*	0	1	保留
工作	1	1	处于播放工作模式，收到网络音频流，立即控制外置功放进入工作模式。

Relay是继电器输出控制脚，可通过应用程序发送命令，控制Relay的开关。

可以通过RXD2，强制进入工作模式，尽管音频模块可能没有进行播放（PLAY）、录播（RECORD）、对讲（TALK）操作。

3.2.8、通用IO输出

3.2.9、通用IO输入

3.3、*接口电路

3.3.1、以太网接口电路

3.3.2、MIC接口电路

3.3.3、Lineout接口电路

3.3.4、串口接口电路

3.4、固件升级

XBPA品牌IP广播软件还提供对网络音频设备固件升级的能力，在XBPA品牌IP广播软件主窗口，右键设备，弹出的菜单中选“升级”，弹出如下窗口。

在升级文件栏输入固件升级包的文件名，点击“升级”，自动完成网络音频设备的固件升级。

四、模块应用

4.1、广播应用

XBPA-5220很适合与外置功放一起，组成网络音频广播系统。在这样的系统中，XBPA-5220不断的接收网络的音频流，并实时解码，转换成模拟信号，输出到外置功放，驱动扬声器。XBPA-5220可以稳定的对zui大48KHz采样，192Kbps的音频流进行解码，提供近似于CD音质的信号，可用于播放背景音乐等音频节目。

XBPA-5220网络音频模块可以接收广播，组播和单播的音频数据，支持255级的数据优先级。自动播放优先级zui高的音频数据流，当同时接收到同一优先级的音频数据流时，自动选择首先播出的音频流。支持IGMP V2协议，可接收跨网关路由的组播数据。

XBPA-5220体积小，可作为一个模块嵌入到传统的功放内，组成一个网络音频终端，用于广播领域。以下是一个典型的应用例子。

4.2、对讲应用

XBPA-5220的另一个主要应用，是作为对讲终端使用，可与另外的XBPA-5220终端或是计算机进行语音双向对讲。XBPA-5220内置了一个2W 的D类功放，用户可将一个4～8Ω的扬声器接到XBPA-5220的Speaker接口上，将一个Mic直接接到Mic输入端，组成对讲终端。通常还需要用户外接一个带微处理器的用户界面，以控制拨号目标，接受或拒绝远端呼叫等。

XBPA-5220在对讲模式时，采用了8000Hz的采样，PCM编码，实现双向的语音传输。

4.3、录播应用

在网络音频系统里面，我们可以使用一台计算机，作为服务器，实时向网络上的音频终端传输音频流，也可以将XBPA-5220置成录播模式，由XBPA-5220向网络的其他音频终端提供音频数据流。在录播工作模式下，XBPA-5220对本地的Mic或LineIn进行采样，编码后，将数据发送到网络上。

在录播模式下，XBPA-5220固定的以16KHz采样，ADPCM编码，实时的发送数据，可使用XBPA-5220的录播功能，构建网络寻呼话筒等应用。

处于录播模式下的XBPA-5220将不接收网络音频数据流，停止播放。

XBPA-5220内置了麦克风前置放大器，可直接与Mic连接。通常需要外接一个带微处理器的用户界面，由用户的微处理器选择XBPA-5220的播放目标，比如选择广播方式，组播目标或是单播地址。

启动录播模式前，可以选择播放数据流的音量大小，优先等级，音源（mic 或 linein），启动后，可根据需要，调整播放音量的大小。

五、二次开发

5.1、配置动态库

5.2、播放动态

XBPA-5220处于播放工作模式时，需要网络上的一台计算机实时的提供音频数据流，为此我们开发了可供用户二次开发的动态库，方便用户编写自己的服务器程序，向网络实时播放音频数据流。动态库将Socket通讯，线程，录音操作，音频编码解码，等功能集成在一起，向用户提供简单易用的控制接口。

动态库支持将音频文件作为数据流的源，或是实时对声卡LineIn/Mic进行采样，编码后传输到网络，支持多线程，可在同一计算机上运行启动多个音频流服务，向多组设备播放不同的音频。支持MP3，MP2，WAV，WMA等常见的音频格式，应用程序无需转换即可立即播出。

具体请参考我公司《LCAudioThrDll动态库使用说明》

5.3、对讲动态库

某些应用需要XBPA-5220与计算机服务器实现对讲，满足通话记录等需求，为此我们向用户提供了一个实现计算机端对讲的动态库，方便用户进行二次开发。

动态库将多线程，Socket通讯，声卡采样，播放集成一体，向用户提供简单易用的调用接口。用户使用动态库，可专注于应用的实现，无需为底层驱动和通讯烦恼。动态库启动后，自动打开声卡，当与远端拨号建立连接后，采集声卡的mic输入，编码后发送到远端，并解码远端发来的数据，发送到声卡，从声卡输出声音。

具体请参考我公司《LCTalkThrDll动态库使用说明》

7.1、XBPA-3300网络音频终端

XBPA-3300是一款网络音频播放终端，接收网络音频流并实时播放。AC220电源输入，DC24V备用电源可选，10/100M以太网接口，内置了2×10W的D类功放，可直接驱动4～8Ω扬声器，具有1路模拟音频输入，可外接音源，本地播放。1路模拟音频输出，可接大功率音频功放。另有1路开关量控制输入，1路开关量干节点控制输出。用于网络广播系统的终端播放设备。

7.2、XBPA-3900A网络寻呼终端

NM803是一款网络寻呼终端， DC12V1A电源输入，10/100M 以太网接口，内置单声道2W功放+2W扬声器，具有320×240 TFT-LCD液晶显示屏，20位微触键盘输入；

可做网络广播的讲话话筒，对讲终端或是网络音频监听终端。

深圳西邦源科技有限公司

IP网络音频广播对讲核心设备说明

一、简介