全数字传输方式的新型智能自动混音装置的制作方法

专利名称：全数字传输方式的新型智能自动混音装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于音响扩声方法及其设备领域，特别是用于语言扩声的音响扩声方 法及其设备领域。
背景技术：
目前，智能自动混音方式在语言扩声系统中经常被使用。其构成智能自动混音 器、话筒、话筒线。通常每台智能自动混音器可接入8只话筒，还可多台智能自动混音器链 接达到接入数百只话筒。现有的智能自动混音器的工作原理是(参见附图1)来自话筒 的信号在比较器中与该路噪声门门限电平比较，当其大于噪声门门限电平时该信号可达到 “最大值比较器”的输入端(通常八路通道均如此)；在“最大值比较器”中对来自八个入口 的信号进行电平幅值大小的比较，只有八个入口的信号电平幅值最大的一路可被输出至后 级放大器，(这两个比较都是在微处理器中完成的)经过放大后的信号输出到后级扩声设 备。以上所有操作均在智能自动混音器中完成；智能自动混音器通常放置在会议室外的音 响设备控制室内。智能自动混音器通过话筒灵敏度电路、幻象电源控制电路、通道开关控制电路 对每只话筒单独调节音量，并对各路的工作参数进行调整。智能自动混音器基于噪声门 (Noise Gate)的原理工作，当有人讲话使话筒接收到某一“门限电平”以上的声音信号时， 话筒自动开启，不讲话时则自动关闭。但是，应用中现有的智能自动混音器与话筒之间要经过话筒线来连接(参见附图 2)。通常，智能自动混音器与话筒不是放在一起的，而是分别放置的。智能自动混音器一般 放置在音响设备控制室，而话筒则放在会场中讲话(发言)的位置，彼此有相当长的距离； 因此话筒线也会比较长。同时每一支话筒都要分别与智能自动混音器直接相连(参见附图 1，智能自动混音系统原理框图)，有多少支话筒就需要有多少条连接到智能自动混音器的 话筒线。因此，话筒越多，话筒线的数量就越多，如此一来，线缆又长又多，就给现场安装带 来了很大的不便。特别是在大型会议室的工程布线与施工当中，线缆越多工作量就越大，要 求越高工作就越繁琐。另外，又长又多的线缆出现故障的可能性也增加；一旦出现故障排除 起来也很麻烦。

实用新型内容本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，提供一种全数字传输方式的新型智能自动 混音装置，在保留上述智能自动混音器功能的基础上，经过对器件的重新调整、补充、组合， 设计一种话筒直接与话筒管理器相连接，话筒管理器之间、话筒管理器与智能自动混音主 机之间用一条线缆串行连接的新型智能自动混音装置。本实用新型的目的是这样实现的全数字传输方式的新型智能自动混音装置，其特征在于主要包括话筒管理器和 智能自动混音主机两大部分所述的话筒管理器包括微处理器C以及对接于微处理器C的
3灵敏度调整电路B，用于根据可编程放大器预先设置的数值调整本话筒管理器控制模拟信 号量的大小，以便与其它话筒信号大小相匹配；一端与之相连的、对接于微处理器C的输出 增益调整电路B，用于接收灵敏度调整电路的输出信号，并根据可编程放大器预先设置的数 值调整单个话筒管理器模拟信号量的大小；分别与输出增益调整电路B和微处理器C相连 的信号采集电路B，用于接收来自话筒的音频信号转变成数字信号，所述的微处理器C包含 数据存储模块和与之相连的数据比较模块，用于将经变换的数字信号与本路噪声门门限电 平比较，以及与来自前一个话筒管理器的输出信号比较后输出到下一级话筒管理器或智能 自动混音主机中；全双工接口 C与微处理器C相连，用于传输数字信号；所述的智能自动混 音主机主要包括输出增益调整电路C和与之相连的微处理器D，在输出增益调整电路C和 微处理器D之间还接有数模转换器，话筒管理器和智能自动混音主机之间通过全双工接口 D相连。 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是在保持智能自动混音原有功能的基 础上，改变了在语言扩声中传统的智能自动混音方法，即话筒与智能自动混音器直接连接 的方法，经过重新调整和分配任务、补充、组合相应部件，将话筒管理部分从智能自动混音 器中分离出来，形成独立的智能混音主机和独立的话筒管理器，使话筒管理器与话筒近距 离连接成为现实。连接线缆简捷，便于安装与维护。

图1是现有智能自动混音器原理框图；图2是现有智能自动混音系统中话筒与智能自动混音器的连接示意图；图3是本实用新型结构示意图；图4是本实用新型中的话筒管理器结构示意图；图4-1是本实用新型中的话筒管理器原理框图中微处理器C工作的逻辑框图；图5是本实用新型中的智能自动混音主机结构示意图；图5-1是本实用新型中的智能自动混音主机原理框图中微处理器D工作的逻辑框 图。
具体实施方式
参见附图3 全数字传输方式的新型智能自动混音装置，主要包括话筒管理器和 智能自动混音主机两大部分所述的话筒管理器(参见附图4)包括微处理器C以及对接于 微处理器C的灵敏度调整电路B，用于根据可编程放大器预先设置的数值调整本话筒管理 器控制模拟信号量的大小，以便与其它话筒信号大小相匹配；一端与之相连的、对接于微处 理器C的输出增益调整电路B，用于接收灵敏度调整电路的输出信号，并根据可编程放大器 预先设置的数值调整单个话筒管理器模拟信号量的大小；分别与输出增益调整电路B和微 处理器C相连的信号采集电路B，用于接收来自话筒的音频信号转变成数字信号，所述的微 处理器C包含数据存储模块和与之相连的数据比较模块，用于将经变换的数字信号与本路 噪声门门限电平比较，以及与来自前一个话筒管理器的输出信号比较后输出到下一级话筒 管理器或智能自动混音主机中；全双工接口 C与微处理器C相连，用于传输数字信号；所述 的智能自动混音主机(参见附图5)主要包括输出增益调整电路C和与之相连的微处理器D，在输出增益调整电路C和微处理器D之间还接有数模转换器，话筒管理器和智能自动混 音主机之间通过全双工接口 D相连。工作过程来自话筒的信号进入到灵敏度调整电路B，灵敏度调整电路B主要由可 编程增益放大电路构成，通过来自微处理器C的数值对可编程增益放大电路的设置，可使 得“灵敏度调整”电路D的输出电平具有一定的幅度变化功能，主要用于调整各个话筒的一 致性。“灵敏度调整”电路D的信号输出进入“信号采集”电路B。“信号采集”电路B主要 由模数转换模块构成，用于将“灵敏度调整”电路B输出的模拟信号转为数字信号并保存在 “微处理器C”中。“全双工接口 D”电路主要完成数字信号通讯的接口功能。参见附图4-1，上述微处理器C包括如下模块，以如下方式连接，完成如下任务数据存储模块111与数据分配模块相连；用于存放对“灵敏度调整”中可编程放大 模块进行设置的数值；数据存储模块112与数据分配模块相连；用于存放对“输出增益调整”中可编程放 大模块进行设置的数值；数据存储模块113分别与数据分配模块和数据选择模块相连；用于存放来自“信 号采集”的信号数值；数据存储模块114分别与数据分配模块和数据比较模块1相连；用于存放“噪声 门限电平”的信号数值；数据存储模块115分别与数据分配模块，数据选择模块和数据比较模块112相连； 用于存放来自前一级“话筒管理器”的信号数值；数据比较模块11分别与数据存储模块113，数据存储模块114和数据选择模块相 连；将来自“数据存储模块113”和来自“数据存储模块114”中的信号进行比较，当数据存 储模块113的信号数值大于数据存储模块114的信号时，“输出增益调整”电路的输出模拟 信号具备被选通输出的条件，而当“信号采集”电路输出的数字信号小于预先设置的噪声门 限电平数字信号时，“输出增益调整”电路的输出模拟信号不能被选通输出，其输出将进入 “数据比较模块112”；数据比较模块12分别与数据比较模块111，数据存储模块115和数据选择模块相 连；将“数据存储模块115”和“数据比较模块111”中的信号数值进行比较，即前一级“信号 采集”电路输出的数字信号与本单元中的“信号采集”电路输出的数字信号比较，当比较的 结果为来自数据存储模块115的信号数值比来自数据比较模块111中的信号数值大时，控 制模拟开关控制模块送出来自前一级话筒管理器的音频信号；而当比较出来的结果是来自 数据存储模块115的信号数值比来自数据比较模块111中的信号数值小时，控制模拟开关 控制模块送出本级话筒管理器的音频信号。当比较的结果为数据存储模块115比数据比较 模块111中的信号数值大时，控制数据选择模块送出来自前一级话筒管理器的数字信号； 而当比较出来的结果是数据存储模块115比数据比较模块111中的信号数值小时，控制数 据选择模块送出本级话筒管理器的数字信号。数据选择模块13分别与数据比较模块11，数据比较模块12数据存储模块115和 数据分配模块相连；当数据比较模块12比较的结果为数据存储模块115比数据比较模块 11中的信号数值大时，控制数据选择模块送出来自前一级话筒管理器的数字信号；而当比 较出来的结果是数据存储模块115比数据比较模块11中的信号数值小时，控制数据选择模块送出本级话筒管理器的数字信号。
数据分配模块3分别与数据存储模块111，数据存储模块112，数据存储模块114， 数据选择模块13和数据存储模块115相连；用于将主机传输来的调整“灵敏度调整”电路中可编程增益放大模块的设置数值存放 在数据存储模块111中；将主机传输来的调整“输出增益调整”电路中可编程增益放大模块的设置数值存 放在数据存储模块112中；将主机传输来的调整“门限电平”电路中的设置数值存放在数据存储模块114中；将上一个话筒管理器传输来的待需要比较的数值存放在数据存储模块115中；将数据选择模块的被选择的数据传输到下一级话筒管理器或智能自动混音主机。微处理器C主要完成以下功能1)根据通过“全双工接口 C”电路由主机传输来的数值，调整“灵敏度调整”电路 中可编程增益放大模块的设置数值；2)保存“信号采集”电路B输出的数字信号并与预先设置的噪声门限电平数字信 号进行比较，当“信号采集”电路B输出的数字信号大于预先设置的噪声门限电平数字信号 时，此电路具备被选通输出的条件，而当“信号采集”电路B输出的数字信号小于或等于预 先设置的噪声门限电平数字信号时，此数字信号不能被选通输出；(到此处完成了一个“比 较”功能)3)通过“全双工接口 C”电路传来的前一级“信号采集”电路输出的数字信号与本 单元中的“信号采集”电路B输出的数字信号比较，用比较的结果中信号较大的一路输出到 下一级。(到此处又完成了第二个“比较”功能)参见附图5，智能自动混音主机包括输出增益调整电路C和与之相连的微处理器 D，在输出增益调整电路C和微处理器D之间还接有数模转换模块，话筒管理器和智能自动 混音主机之间通过全双工接口 D相连。所述的微处理器D还带有面板控制显示部分、RS-232接口 B、摄像定位接口 B、级 联接口 B。参见附图5-1，微处理器D主要由以下模块连接而成数据存储模块1111 分别与数据分配模块4和面板控制显示部分B相连，用于存 放面板的设置数值和需要显示的数值；数据存储模块1112分别与数据分配模块4和RS232接口 B相连，用于存放与 “RS232接口 B”中交换的数值；数据存储模块1113分别与数据分配模块4和摄像定位接口 B相连用于存放去控 制“摄像定位接口 B”的数值；数据存储模块1114分别与数据分配模块4和级联接口 B相连用于存放去控制 “级联接口 B”的数值；数据存储模块1115分别与数据分配模块4和输出增益调整电路C相连用于存放 去控制“输出增益调整”的数值；数据存储模块1116分别与数据分配模块4和“数模转换模块相连用于存放去控 制“数模转换模块”的数值；[0046]数据分配模块4 将各个话筒管理器所需的“灵敏度调整”数值，“输出增益调整” 数值，“门限电平”数值送出，将来自话筒管理器的经比较后产生的数值存放。“微处理器D” 电路主要完成以下功能1)通过“全双工接口 D”由主机向话筒管理器传输诸如“灵敏度”，“输出增益”， “门限噪声电平”等控制参数。2)接收由话筒管理器通过“全双工接口 D”电路传来的当前被开启的话筒管理器 的信息，用于控制摄像定位以及和另一个主机的级联。可以看出通过此种构成方式，由于各个话筒管理器的串行连接，到达主机时的信 号已经是各个话筒管理器中最大的一个信号。此外，通过“RS-232接口”，可以增加各种外接设备，已完成不同的附加功能。例如 “RS-232接口”，外接设备通过计算机通过“RS-232接口”实现“面板控制显示部分”的功能。 “摄像定位接口 ”，本主机通过此电路实现对摄像头的控制。“级联接口 ”，用于链接另一个主 机，实现主机的级联功能。
权利要求全数字传输方式的新型智能自动混音装置，其特征在于主要包括话筒管理器和智能自动混音主机两大部分所述的话筒管理器包括微处理器C以及对接于微处理器C的灵敏度调整电路B，一端与之相连的、对接于微处理器C的输出增益调整电路B，分别与输出增益调整电路B和微处理器C相连的信号采集电路B，所述的微处理器C包含数据存储模块和与之相连的数据比较模块，全双工接口C与微处理器C相连，所述的智能自动混音主机主要包括输出增益调整电路C和与之相连的微处理器D，在输出增益调整电路C和微处理器D之间还接有数模转换器，话筒管理器和智能自动混音主机之间通过全双工接口D相连。
2.根据权利要求1所述的全数字传输方式的新型智能自动混音装置，其特征在于所 述的微处理器C包括如下模块，以如下方式连接，数据存储模块(111)与数据分配模块相 连；数据存储模块(112)与数据分配模块相连；数据存储模块(113)分别与数据分配模块 和数据选择模块相连；数据存储模块(114)分别与数据分配模块和数据比较模块(1)相连； 数据存储模块(115)分别与数据分配模块，数据选择模块和数据比较模块(112)相连；数据 比较模块(11)分别与数据存储模块(113)，数据存储模块(114)和数据选择模块相连；数 据比较模块(12)分别与数据比较模块(111)，数据存储模块(115)和数据选择模块相连； 数据选择模块(13)分别与数据比较模块(11)，数据比较模块(12)数据存储模块(115)和 数据分配模块相连；数据分配模块(3)分别与数据存储模块(111)，数据存储模块(112)，数 据存储模块(114)，数据选择模块(13)和数据存储模块(115)相连。
3.根据权利要求1所述的全数字传输方式的新型智能自动混音装置，其特征在于所 述的微处理器D主要由以下模块连接而成数据存储模块(1111)分别与数据分配模块4和面板控制显示部分B相连； 数据存储模块(1112)分别与数据分配模块4和RS232接口 B相连； 数据存储模块(1113)分别与数据分配模块4和摄像定位接口 B相连； 数据存储模块(1114)分别与数据分配模块4和级联接口 B相连； 数据存储模块(1115)分别与数据分配模块4和输出增益调整电路C相连； 数据存储模块(1116)分别与数据分配模块4和数模转换模块相连。
4.根据权利要求1所述的全数字传输方式的新型智能自动混音装置，其特征在于所 述的微处理器D还带有面板控制显示部分、RS-232接口 B、摄像定位接口 B、级联接口 B。
专利摘要全数字传输方式的新型智能自动混音装置，其特征在于主要包括话筒管理器和智能自动混音主机两大部分所述的话筒管理器包括微处理器C以及对接于微处理器C的灵敏度调整电路；一端与之相连的、对接于微处理器C的输出增益调整电路；分别与输出增益调整电路和微处理器C相连的信号采集电路；所述的微处理器C包含数据存储模块和与之相连的数据比较模块；全双工接口与微处理器C相连；所述的智能自动混音主机主要包括输出增益调整电路B和与之相连的微处理器D，在输出增益调整电路B和微处理器D之间还接有数模转换器，话筒管理器和智能自动混音主机之间通过全双工接口相连。
文档编号G10K15/08GK201600891SQ20092025064
公开日2010年10月6日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者叶晓钟, 孙洁, 彭明, 谷丰, 陈湘林 申请人:天津市华音宇科工贸有限公司