智能音频切换器的制作方法

文档序号:14314149阅读:2554来源:国知局
智能音频切换器的制作方法

本实用新型涉及一种智能音频切换器。



背景技术:

音频切换器能够实现主音频信号和备份音频信号的自动切换,使得系统在任何一路音频信号出现故障的时候,系统能正常工作。现有技术中,音频切换器大都具有断电直通功能,但断电直通只局限于主路(主音频信号)断电直通,即设备在断电的情况下自动切换到主路输出。这样导致在设备故障断电时,假如主路不能使用,整个系统就不能正常工作。



技术实现要素:

本实用新型发明目的在于提供一种智能音频切换器,在断电的情况下做到主音频信号和备份音频信号两路实时状态的断电直通保持,有效提高工作的稳定可靠性。

实现本实用新型发明目的的技术方案:

一种智能音频切换器,主音频信号输入端、备份音频信号输入端接音频处理模块,其特征在于:主音频信号输入端与音频处理模块之间接有第一前端继电器,备份音频信号输入端与音频处理模块之间接有第二前端继电器,音频处理模块的主音频处理信号输出端接第一后端继电器,音频处理模块的备份音频处理信号输出端接第二后端继电器,第一后端继电器、第二后端继电器均与磁保持继电器连接;断电时,主音频信号输入端输入的信号经第一前端继电器、第一后端继电器直接输出至磁保持继电器,备份音频信号输入端输入的信号经第二前端继电器、第二后端继电器直接输出至磁保持继电器。

进一步地,第一前端继电器、第二前端继电器、第一后端继电器、第二后端继电器、磁保持继电器均为单刀双掷式继电器。

进一步地,主音频信号输入端接第一前端继电器的动触点,第一前端继电器的第一静触点接音频处理模块,第一前端继电器的第二静触点接第一后端继电器的第二静触点,第一后端继电器的第一静触点接音频处理模块的主音频处理信号输出端,第一后端继电器的动触点接磁保持继电器;第一前端继电器的动触点、第一静触点构成常开开关,第一前端继电器的动触点、第二静触点构成常闭开关;第一后端继电器的动触点、第一静触点构成常开开关,第一后端继电器的动触点、第二静触点构成常闭开关。

进一步地,备份音频信号输入端接第二前端继电器的动触点,第二前端继电器的第一静触点接音频处理模块,第二前端继电器的第二静触点接第二后端继电器的第二静触点,第二后端继电器的第一静触点接音频处理模块的主音频处理信号输出端,第二后端继电器的动触点接磁保持继电器;第二前端继电器的动触点、第一静触点构成常开开关,第二前端继电器的动触点、第二静触点构成常闭开关;第二后端继电器的动触点、第一静触点构成常开开关,第二后端继电器的动触点、第二静触点构成常闭开关。

进一步地,音频处理模块采用FPGA芯片,FPGA芯片外接地址输入单元、本卡地址设置单元、门限电平设置单元和电平显示单元。

进一步地,设有控制模块,控制模块采用单片机,单片机与FPGA芯片通讯连接,单片机外接延时设置单元和显示单元。

进一步地,单片机、FPGA芯片均与接口单元连接,接口单元用于向外接设备传送音频数据。

进一步地,供电电源采用双电源,双电源互为备份。

本实用新型具有的有益效果:

本实用新型主音频信号输入端与音频处理模块之间接有第一前端继电器,备份音频信号输入端与音频处理模块之间接有第二前端继电器,音频处理模块的主音频处理信号输出端接第一后端继电器,音频处理模块的备份音频处理信号输出端接第二后端继电器,第一后端继电器、第二后端继电器均与磁保持继电器连接。本实用新型通过设置第一前端继电器、第二前端继电器、第一后端继电器、第二后端继电器,设备断电时,可实现主音频信号和备份音频信号两路实时状态的断电直通保持,有效提高工作的稳定可靠性。

本实用新型第一前端继电器、第二前端继电器、第一后端继电器、第二后端继电器、磁保持继电器均为单刀双掷式继电器,本实用新型通过对各继电器常开触点(常开开关)、常闭触点(常闭开关)的连接设置,在实现主音频信号和备份音频信号两路实时状态的断电直通保持的前提下,进一步实现断电时音频信号的内部物理隔离,即避免设备内部电路对音频信号的干扰,有效提高音频信号的输出质量。

本实用新型音频处理模块采用FPGA芯片,FPGA芯片外接地址输入单元、本卡地址设置单元、门限电平设置单元和电平显示单元;设有控制模块,控制模块采用单片机,单片机与FPGA芯片通讯连接,单片机外接延时设置单元和显示单元;单片机、FPGA芯片均与接口单元连接,接口单元用于向外接设备传送音频数据,进一步方便音频信号处理,保证音频信号输出质量。

本实用新型设备的供电电源采用双电源,双电源互为备份,有效保证了设备的工作可靠性。

附图说明

图1是本实用新型断电状态下的电路原理图;

图2是本实用新型正常工作状态下的电路原理图;

图3是本实用新型音频处理部分的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示,主音频信号输入端A_in、备份音频信号B_in输出端接音频处理模块,主音频信号输入端A_in与音频处理模块之间接有第一前端继电器J1,备份音频信号输入端B_in与音频处理模块之间接有第二前端继电器J2,音频处理模块的主音频处理信号输出端接第一后端继电器J3,音频处理模块的备份音频处理信号输出端接第二后端继电器J4,第一后端继电器J3、第二后端继电器J4均与磁保持继电器JC连接。实施时,第一前端继电器J1、第二前端继电器J2、第一后端继电器J3、第二后端继电器J4、磁保持继电器JC均为单刀双掷式继电器。主音频信号输入端A_in接第一前端继电器J1的动触点,第一前端继电器J1的第一静触点接音频处理模块,第一前端继电器J1的第二静触点接第一后端继电器J3的第二静触点,第一后端继电器J3的第一静触点接音频处理模块的主音频处理信号输出端,第一后端继电器J3的动触点接磁保持继电器JC;第一前端继电器J1的动触点、第一静触点构成常开开关,第一前端继电器J1的动触点、第二静触点构成常闭开关;第一后端继电器J3的动触点、第一静触点构成常开开关,第一后端继电器J3的动触点、第二静触点构成常闭开关。备份音频信号输入端B_in接第二前端继电器J2的动触点,第二前端继电器J2的第一静触点接音频处理模块,第二前端继电器的第二静触点接第二后端继电器J4的第二静触点,第二后端继电器J4的第一静触点接音频处理模块的主音频处理信号输出端,第二后端继电器J4的动触点接磁保持继电器;第二前端继电器J2的动触点、第一静触点构成常开开关,第二前端继电器J2的动触点、第二静触点构成常闭开关;第二后端继电器J4的动触点、第一静触点构成常开开关,第二后端继电器J4的动触点、第二静触点构成常闭开关。

如图3所示,音频处理模块采用FPGA芯片,FPGA芯片外接地址输入单元、本卡地址设置单元、门限电平设置单元和电平显示单元,FPGA芯片的输入端接A/D转换单元。设有控制模块,控制模块采用单片机,单片机与FPGA芯片通讯连接,单片机外接延时设置单元和显示单元。单片机、FPGA芯片均与接口单元连接,接口单元用于向外接设备传送音频数据,接口单元采用RS232接口单元。实施时,供电电源采用双电源,双电源互为备份,保证供电可靠性,进而保证工作可靠性。

如图2、图3所示,正常工作状态下,主音频信号、备份音频信号进入系统后,先分别通过第一前端继电器J1、第二前端继电器J2,而后进入A/D转换单元,将模拟信号转换为数字信号,再送入FPGA芯片进行相应音频处理,再分别经第一后端继电器J3、第二后端继电器J4,处理后的主音频信号、备份音频信号分别经主音频信号输出端A_out、备份音频信号输出端B_out,输出至磁保持继电器JC,最终由磁保持继电器JC输出一路音频信号。FPGA芯片可完成延时、门限处理、信号对比等数据处理。FPGA芯片还与单片机进行数据通信,接收外部设置数据和控制数据,进行相应操作。而且,FPGA芯片能将内部状态数据通过RS232接口单元传送给外部第三方设备。此外,FPGA芯片还完成系统地址输入、板卡地址、门限设置、音频电平显示等功能。单片机主要接受外部设置及控制数据,进行相应处理后,将最终控制指令下发到FPGA芯片。通过与FPGA芯片通信读取音频数据,并显示到设备面板上,此外还接受延时拨码开关和外部延时的设置信息并传送到FPGA芯片中。

如图1所示,当设备断电时,第一前端继电器J1、第二前端继电器J2跳接到直通旁路,第一后端继电器J3第二后端继电器J4也跳接到直通旁路,磁保持继电器JC在断电的情况下,保持断电前通路选择状态,即主音频信号输入端输入的信号经第一前端继电器J1、第一后端继电器J3直接输出至磁保持继电器JC(不经过音频处理模块),备份音频信号输入端输入的信号经第二前端继电器J2、第二后端继电器J4直接输出至磁保持继电器JC。

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