专利名称：复式电路安全数字混频系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字混频器系统，该系统提供了安装在音乐会和音乐剧演出大厅的中央控制音响设施。
背景技术：
常规上，都知道在音乐厅内有控制音响设施的混频器设备。用于戏剧和音乐会演出的这类在大厅安装的音响设施使用许多麦克风和话筒，提供各种效果的声音。混频器设备主要在中央控制如何混和话筒的许多输入，如何将应用混频输入的效果及用哪个话筒输出混频效果。
对于传统和典型的混频器系统，调音台与功放分开。调音台安装在操作者一侧。功放安装在演员的一侧。调音台和功放用电缆连接。由于调音台与功放分开，能提供用于采集和混频功放上演员的表演和向排列在演员附近的输出音响系统返回混频效果的非常短的无线通路。
但是如下将要叙述的，上面提到的具有调音台和功放互相分开的数字混频器没有防止混频器上可能容易产生故障、疏忽和故障的手段。第一，故障可能出现在调音台涉及连接器、电缆和辅助设备的电连接线上，第二，另外的故障可能出现在沿着功放和输入/输出单元间的包括插头和电缆在内的连接线上。根据实际的结构，调音台和功放之间的距离通常长于功放和输入/输出单元之间的距离。调音台和功放间中断连接的可能性很高。第三，功放本身很容易出现故障和故障。
使用数字混频器并将其安装在各种地点，诸如活动舞台、录音室和比赛厅。在任何情况下，在音乐演出的过程中必须避免混频器的失效，特别是在专业演出中，演出地点不允许有任何故障。如果这样的故障出现，必须在非常短的时间恢复正常的演出状态。
实用新型内容本实用新型考虑到上述问题，所以本实用新型的目的是提供调音台和功放相互分离的混频器，即使在安装地点出现各种故障，也能够继续正常工作并保证安全的工作。
为了实现本实用新型的目的，数字混频系统包括调音台，该调音台具有显示器和传送和接收控制信号的操作台，系统还包括具有输入和输出通道的功放，用于混拚从输出通道输入的多个音频信号，同时与调音台交换控制信号并向输出通道馈送混频的音频信号，其中，调音台有一对用于与功放通信的连线端子，功放有一对用于与调音台通信的连线端子，其中，一对电缆在调音台连线端子和功放连线端子之间并联连接，所以调音台和功放使两条电缆中的一条交换控制信号，如果所述的一条电缆中出现传输故障，交替使用另外一条电缆，以保持通信。
数字混频系统还包括检测器，使调音台和功放之间能通过所述的一根电缆定期的交换信号，并当调音台或功放在预定的时间不能接收信号时检测通信故障。
本实用新型的数字混频系统包括具有显示器和操作台的调音台，用于发送和接收音频数据，具有输入通道和输出通道的功放，用来混频输入通道的音频信号，同时交换与调音台音频信号有关的声音数据，并向输出通道馈送混频的音频信号，其中，调音台有一对用于与功放通信的连接端子，功放有一对用于与调音台通信的连接端子，一对电缆并联于调音台的连接端子和功放的连接端子之间，以便调音台和功放使用两条中的一条电缆交换声音数据，如果在所述一条电缆中出现传输故障，使用两条中的另一条电缆，以保持通信。
更好地是，在数字混频系统中，调音台和功放通过所述的一条电缆传送和接收字码时钟信号，以使调音台和功放之间以多路复用方式使声音数据保持同步，数字混频系统还包括检测器，当调音台和功放间的字码时钟信号中断时，检测器检测到通信故障。
此外，本实用新型的数字混频系统包括调音台，调音台具有显示器和用以传送和接收控制数据和声音数据的操作台，该系统还包括第一和第二个功放，每个功放具有输入通道和输出通道，用于混频从输入通道馈送的音频信号的操作，同时，与调音台交换混频操作的控制数据和音频信号的声音数据，并向输出通道馈送混频操作后的音频信号，其中，调音台包括与第一个功放通信的第一组连接端子，以便传送和接收与第一个功放有关的控制数据和音响数据，调音台还包括与第二个功放通信的第二组连接端子，以便传送和接收与第二个功放有关的控制数据和音响数据，调音台包括控制部分，同时向第一个功放和第二个功放发送数据，使得第一个功放和第二个功放并联地实施相同的混频操作，调音台还包括切换部分，其正常运行使第一个功放馈送音频信号到所属的输出通道去进行混频操作，当第一个功放有故障时，切换到第二个功放，使得第二个功放馈送音频信号到所属的输出通道去进行混频操作。
进一步说，本实用新型的数字混频系统包括具有显示器、用于传送和接收控制信号的操作台的调音台，第一个和第二个功放，各有输入通道和输出通道，用以实施从输入通道输送的音频信号的操作，同时与调音台交换控制信号和向输出通道馈送混频后的音频信号，至少有一个输入单元，用以向第一和第二个功放输入音频信号，其中，输入单元具有与第一个功放输入端连接的第一组输出端，以便通过输入通道向第一功放输入音频信号，具有与第二个功放输入端连接的第二组输出端，以便通过与第一功放并联的输入端向第二功放输入相同的音频信号，其中，调音台有控制部分，同时向第一功放和第二功放发送控制信号，使得第一功放和第二功放对从并联状态的输入单元输入的相同音频信号实施相同的混频操作，系统还包括选择部分，指定第一和第二功放之一完成混频操作，把第一和第二功放中的另一个置于被指定的第一和第二功放中的一个的备份。
进一步说，本实用新型的数字混频系统包括具有显示器、用于传送和接收控制信号的操作台的调音台，第一个和第二个功放，各有输入通道和输出通道，用以实施从输入通道输送的音频信号的操作，同时与调音台交换控制信号和向输出通道输入混频后的音频信号，包括至少一个输出单元，用以输出从第一和第二功放馈送的音频信号，其中输出单元具有与第一功放输出端连接的第一组输入端，以接收经过输出通道来自第一功放的音频信号，有与第二功放输出端连接的第二组输入端，以接收通过与第一功放并联的输出通道来自第二功放的相同音频信号，其中，调音台有控制部分，同时向第一功放和第二功放传送控制信号，保证第一功放和第二功放对音频信号实施相同的混频操作，还包括选择器部分，指定第一和第二功放之一，以允许指定的功放实际上向输出单元输送混频后的音频信号，阻塞与在输出单元连接的第一和第二功放中的另一个，以便把另一个功放作为指定的第一和第二功放之一的备份。
输出单元有显示设备，当调音台切换第一功放和第二功放时予以显示。
此外，本实用新型的数字混频系统包括一对互相连接的调音台，各有显示器和操作台，用在操作台操纵传送控制信号，包括输入通道和输出通道的功放，用于响应控制信号混频从输入通道馈送的音频信号，向输出通道馈送混频的音频的信号，其中，功放与一对调音台连接，因而通过安装在各自调音台上的操作台操纵，功放能接收来自各个调音台的控制信号，由一个调音台实施的操作通过连线能反映到另一个调音台，功放正常运行以便从一个调音台接收控制信号，用以混频音频信号，当所述的那个调音台发生故障时，切换到另一个调音台，以便接收那里的控制信号，以继续音频信号的混频。
本实用新型的数字混频系统还包括指示数字混频系统组成部分间连线状态的部分，该数字混频系统包括一个或多个调音台，一个或多个功放和多个输入输出单元，这样每个组成部分识别连线的指示状态，依靠识别连线的连接状态进行操作。
图1显示本实用新型的整个数字混频系统。
图2显示安排调音台和功放的例子。
图3是显示调音台内部结构的方框图。
图4是显示功放内部结构的方框图。
图5是显示DIO单元内部结构的方框图。
图6是显示本实用新型实施例的数字混频器的功能设置方框图。
图7显示连接一个调音台和一个功放的实例1。
图8显示连接一个调音台和两个功放的实例2。
图9显示连接一个调音台和两个功放的实例3。
图10显示一个调音台和一个功放连接实例4。
图11显示两个调音台和两个功放连接实例5。
图12是设置步骤的流程图。
图13(a)和13(b)是显示当切换主机从功放A到B指定操作执行时调音台和功放程序的流程图。
具体实施方式
现参考附图详细描述本实用新型的实施例。
图1显示本实用新型的数字混频器的完整系统。本系统基本包括调音台102和功放122，调音台102装在观众席或位于后侧的混频室。功放122安装在舞台上。功放122与AI单元132、AO单元134和DIO单元136连接。AI单元132是模拟输入箱，每个单元能安装八个模拟/数字(A/D)变换卡。安装的A/D变换卡用于话筒信号输入或线信号输入。每个话筒信号输入卡能有2个通道输入。每个线信号输入卡能有4个通道输入。AO单元134是模拟输出箱，每个单元装备能装8个数字/模拟(D/A)变换卡。一个D/A变换卡能输出4个通道。DIO单元136是数字IO箱，每个单元能安装8个数字输入/输出(I/O)卡。一个数字I/O卡能输入8个通道(使用2条线)，输出8个通道。
一个功放最多能与10个输入单元连接，包括功放132到134或接6个输出单元，包括单元134到136。单元136相当于一个输入单元和一个输出单元。在设计阶段，能自由地规定连接到一个功放上的单元类型和单元的数目。设计考虑允许确定象DIO单元136这样的输入/输出单元可以取代输入单元和输出单元的数量。
功放122适合混频来自上面提到的单元的话筒信号输入和线信号输入和经过这些线输出的混频的信号。调音台102控制确定从输入通道馈送的和馈送到输出通道的混频音频信号的细节。调音台102具有多个操作装置和显示器，并经过控制信号线110和声音信号线112与功放122连接。
调音台102有MIDI终端，能与MIDI音序器104连接。调音台102能与控制调音台102的计算机108连接。同样的，功放122装备有MIDI终端，能与诸如MIDI音序器124这样的MIDI装置连接。功放122能连接控制功放122的计算机128。
调音台102和功放122每个都包括与外部装置交换字码时钟的终端，允许与时钟发生器106或126连接。字码时钟能保障各种同步操作。字码时钟是指定在系统内处理声音信号采样周期的信号。当字码时钟输入到调音台，字码时钟从调音台传输到功放，然后从功放传送到每个输入/输出单元。当字码时钟开始输入到功放时，字码时钟从功放到调音台，也从功放到每个输入/输出单元。例如，如果没有字码时钟供给调音台或功放，功放内部产生字码时钟，并输送到调音台或每个输入/输出单元。
控制信号线110和声音信号线112连接调音台102和功放122。每条线是双份的。调音台102有两个控制信号线的连接终端。同样，功放122有两个声音信号线的连接终端。两条电缆连接这些终端，设置控制信号线110。当一条电缆出现故障，另一条能用于信号传输，因此有了安全运行。同样地，声音信号线112也是双份的。线110和112连接单个的调音台102和单个的功放122。当假定这些线是一组的话，调音台有两组输入/输出端与两个功放122连接。调音台102包括串联连接终端(未显示)与第二个调音台连接。同样，功放122也包括串联连接终端与第二个功放串联连接。下面详细描述调音台和功放之间的连接形式。
图2显示安排调音台和功放的例子。调音台安装在音乐厅200的观众席，功放122和舞台扬声器202安装在舞台上。
图3是显示调音台102的内部构成方框图。调音台102包括中央处理器(CPU)301，闪存储器302，随机存储器(RAM)303，显示器304，电子音量控制器305，操作装置306，波形输入/输出接口307，数据输入/输出接口308，通信输入/输出接口309和总线320。
CPU301控制调音台102的全部操作。闪存器302存储CPU301执行的控制程序。RAM303用作CPU301执行程序的工作区域。显示器304显示通知操作台的各类信息。电子音量控制器装备有称为移动音量控制器的电机。CPU301能检测音量控制器305的位置。音量控制器305能移动到CPU301指示的指定的位置。操作员使用各种操作装置306向数字混频器发出指示。
波形I/O307是声音信号输入/输出接口，数据I/O308是传送到和来自功放122的各种数字数据的接口，并连接到图1中声音信号线112。通信I/O309是传送到和来自功放122的串行数据的接口，连接图1中的控制信号线110。辅助的I/O310是连接其他装置的接口，用来作为终端连接图1中显示的计算机等等。
串联连接I/O311是串联连接另一个调音台的接口。更特别的是，串联连接I/O311包括串联输出端和串联输入端。串联输出端用于连接另一个调音台的输入端。串联输入端用于连接另一个调音台的串联输出端。两个串联输入端和两个串联输出端用于成对连接。总线320使这些部分互相连接。
一个调音台102有总数4个声音信号终端，用于连接声音信号线112，总数4个控制终端连接控制信号线110。这个布局象图1描述的有多达4个系统。从安全方面考虑，有4个用于声音信号的数据I/O电路(2个系统的2倍)和4个用于控制信号的通信I/O电路(2个系统的2倍)，代替简单地并边同一样的并行信号线。虽然未显示在内部布局图中，但通过允许一个I/O电路相应于每个装置中的一个输入/输出端，保障安全。因此至多两个功放能连接一个调音台102，用于增加通道数目或另外地处理相同通道的映射。在映射的情况下，操作员能利用调音台的操作装置，指定两个功放之一为主机。它也可以通过检测调音台，功放和外围单元的状态，自动地选择一个功放为主机。还有，一个调音台能与另一个调音台串联。这些连接形式下面还将详细描述。
图4是显示功放122内部安排的方框图。功放122包括CPU401，闪存器402，RAM403，显示器404，信号处理部分(数字信号处理器DSP)40，数据I/O406，通信I/O407，数据I/O408，通信I/O409，辅助I/O410，串联连接I/O411和总线420。
CPU401控制功放122的总体操作。闪存器402储存CPU401执行的控制程序。RAM403用作CPU401执行程序的工作区域。显示器404显示功放122的操作。信号处理部分405进行后面图6中描述的混频操作。数据I/O406和通信I/O407是与各种I/O单元连接的交换数字和串行数据的接口。这些接口用来作为终端与图1中的单元132，134和136连接。数据I/O408是交换各种数字数据的调音台102的接口，连接图1中显示的声音信号线112。通信I/O409是与交换串行数据的调音台102的接口，连接图1中显示的控制信号线110。辅助I/O410是与其它装置连接的接口，用来作为终端连接图1中显示的计算机。
串联连接I/O411是与其它设备串联连接的接口。更特殊的是，串联连接I/O411包括串联输出端和串联输入端。串联输出端用于连接另外调音台的输入端。有两个串联输入端和两个串联输出端以成对连接。总线420互相连接这些部分。
一个功放122有总数2个声音信号终端连接声音信号线112和总数2个控制终端连接控制信号线110。这个布局目的在于图1中描述的一个成对的系统。这个布置允许一个调音台102连接一个功放122。再进一步，一个功放能串联另一个功放。这些连接形式后面将详细描述。
图5是显示DIO单元136内部布局的方框图。DIO单元136包括CPU501，闪存器502，RAM503，显示器504，辅助I/O505，通信I/O506，数据I/O507，卡I/O508，总线520。
CPU501控制单元的整体运行。闪存器502储存CPU501执行的控制程序。RAM503用作CPU501执行程序的工作区域。显示单元504显示单元的操作情况。辅助的I/O510是连接其他装置的接口。数据I/O506和通信I/O507是功放122的接口，用于交换串行和数字数据，作为终端连接图1中显不的功放122。卡I/O508是安装在单元上的多个I/O卡(等于下面描述的Din608和Dout646)的接口。卡I/O508连接到安装8个卡的511到518的8个连接器。总线520使这些部分互相连接。
DIO单元136是输入/输出单元，有两个输入端和两个输出单元，与功放122连接。这些终端对于控制信号和声音信号是时分多路的。每个终端是不重复的，用简单的形式连接功放。即用单个的电缆。单个的DIO单元136能连接供给输出的两个功放(两个单工的系统)。特殊的信号，控制信号之一，指定两个连接的功放中的一个功放为主功放。DIO单元136以数字形式输出从主功放来的音频信号到外部装置。从主功放来的控制信号控制DIO单元136的运行。单个的DIO单元136能连接接收输入的两个功放(两个简单的系统)。DIO单元136向两个相连接的功放供给外部装置的数字输入音频信号。DIO单元136由控制信号当中的一个指定信号指定的主功放的控制信号控制，当主功放由于故障或失效停止供给控制信号，DIO单元136自动接收另一个功放即从功放的控制信号，。
已经描述了DIO36的内部布局，AI单元132和AO单元134基本上有与DIO单元136相同的布局。
A/I单元132，输入单元，有3个终端连接功放122。这些终端对于控制信号和声音信号是时分多路的。每个终端不是成对的，以简单的形式连接功放，也就是使用单个的电缆。单个的AI单元132作为输出，能连接3个功放(3个简单的系统)。3个连接的功放供给装到单元的A/D变换输入卡内的A/D变换的输出音频信号。指定的信号，控制信号之一，指定3个连接功放中的一个为主功放。来自主功放的控制信号控制AI单元132的运行。当主功放由于失效停止供给控制信号，AI单元132自动接收其他从功放的控制信号，以避免故障。
AO单元134，输出单元，有3个终端连接功放122。这些终端对于控制信号和声音信号是时分多路的。单个的AO单元134作为输入能连接3个功放(3个简单的系统)。指定的信号，控制信号之一，指定2个相连功放中的一个功放为主功放。AO单元134选择性地输入主功放的声音信号和D/A变换装到单元上的D/A变换输出卡的输入信号。主功放的控制信号控制AO单元134的运行。当主功放停止供给控制信号，AO单元134自动地接收其它从功放的控制信号。
图6显示根据有关功能的数字混频器的功能块的结构。参考数字602到618指示输入到混频的过程。单元602的作用就像AI单元132和DIO单元136的输入。单元602由MADin604、ADin608和Din608构成。MADin604使用A/D变换输入卡指示话筒信号输入。ADin606用A/D变换输出卡指示线信号输入。Din608用数字输入卡指示输入。如图1描述，总线320的输入音频信号由能安装的最大数目的三种类型卡MADin604，Adin606和Din608供给。
内置效果器610指示包含在数字混频器内的8个效果器的输入。每个效果器在应用另外选择效果时，输入立体声信号。输出立体声信号。内置均衡器612指示包含在数字混频器内的24个均衡器的输入。每个均衡器输入单个信号，使其均衡，输出单个信号。这里，词“单个”意味着信号对应于单个通道，不是立体声通道。依靠戴在头上的收话器，调音台614的对讲系统输入616显示调音台操作员给指示根据舞台的指示或与舞台的通信。仪表板输入618指示例如直接输入到调音台的效果音响的波形输入。
输入通路620用于电缆连接向上连接320信号输入(MADin604，Adin606、Din608)，内置效果器输出(8个立体声输出)610和内置均衡器输出(24信号输出)，612连接输入通道(48×2信号输入)622和立体声输入通道(2×8立体声输入)624，组合方式是可变的。用户观看显示屏幕能自由地设置配置。
输入通道622由输入通路620供给选择的输入音频信号。同样，立体声输入通道624由输入通路620供给选择的输入音频信号。输入通道622和立体声输入通道624配置简单。区别是立体声输入通道624允许立体声的左信号(L)和右信号(R)成对的控制。输入通道622保证选择的输出到一个或多个混频总线(48×2)626或立体声总线(立体声L/R)628的通道。同样，每一个输入通道622和立体声输入通道624能独立地指定到每个MIX总线626和立体声总线628的传输电平。输入通道622和立体声输入通道624也能选择到CUE_L/R总线630或KEY_IN总线632的输出，以后将描述。
MIX总线(96条总线)626混频输入通道622或立体声输入通道624供给的音频信号。混频的音频信号输出到相应的MIX输出通道636。MIX总线626或MIX输入通道636之间的通道一一对应。立体声输入总线(2×1)628混频从输入通道622或立体声输入通道624供给的音频信号。混频的立体声信号并行输出到两个立体声输出通道634，CUE_L/R总线630用于确定什么信号输入到每个通道。在调音台仪表板上有每个通道操作装置的CUE按钮。开启CUE按钮，使耳机仅能听到经过总线630的相应通道的信号。这个监听的过程使用包括参考数字656到662表示的装置的设定，在下面描述。KEY_IN总线632同于4个信号输入通道，用以控制压缩器。
立体声输出通道(2×2通道)634允许立体声L和R信号总是被成双地控制。立体声输出通道634的输出由输出通路640和矩阵变换电路输出通道638供给。MIX输出通道(48通道)636供给MIX总线626的输出到输出通路640或矩阵变换电路输出通道638。它能使MIX输出通道636的第(2N+1)和第(2N+2)通道配对。
矩阵输出通道(24个通道)638能选择接收立体声输出通道634和MIX输出通道636的一个或多个通道的音频信号。矩阵输出通道638还能混频一个或更多的选择信号。矩阵输出通道638的信号处理配置与立体声输出通道634和MIX输出通道636相同。矩阵输出通道638的输出供给输出通路640。
输出通路640用电缆连接上面的三个类型的输出通道(72个信号输出加上2个立体声)到192信号输出(DAout646和Dout646)，内置效果器(8个立体声输入)648和内置均衡器(24信号输入)650，能够以任何理想的形式组合。DAout644指示对数字/程序变换输出卡的输出，Dout646指示对数字输出卡的输出。输出通路640的输出能供给内置效果器648或内置均衡器650。
监视选择器656选择性地供给从音频信号输出选择的一个或更多的信号到立体声输出通道634，MIX输出通道636，矩阵输出通道638和输出通路620。输入信号在监视器、混频器658内混频并从调音台660的监视器DAout662输出。监视器混频器658有串行输入。当任何输入或输出确定一个序列，监视混频器658输出序列指定信号，代替混频选择的信号。根据上面提到的配置，调音台操作员能监视一个理想的变化的音频信号。
串联输入电路652和串联输出电路654各自对应于串联功放的输入和输出以进行混频操作。也就是说，当功放串联，第一个功放的串联输出654连接第二个功放的串联输入652，同样，第二个功放的串联输出654连接第一个功放的串联输入652。这种配置允许2个功放分享总线626到632。
参考图7到图11，下面描述调音台和功放之间连接的例子。
图7显示连接一个调音台A702与一个功放A704的例子。参考数字712指示控制信号线(同于图1参考数字110)；参考数字714代表声音信号线(同于图1中的参考数字112)，这些线712和714是双份的。也就是，每个调音台A702和功放A704有两个连接终端，使用两条电缆并联。图7中，重复线用粗线指示。同样应用在图8到11的描述。参考数字706指示上面提到的输入/输出单元132，134和136。简单的线(单个电缆)716用于连接功放A704与每一个单元706。
通常，一个重复的控制信号线712用于交换控制和通信的控制信号。当一个电缆失灵，转到连接控制和通信的其它电缆。作为监视失灵的方法，可以制定规则，例如至少每X千分之一秒发送一个信号。当接收方每个电缆在Y千分之一秒(Y≥X)没有收到信号，故障能确定。同样重复的声音信号线714，像如下那样，交换声音信号。通常，一个电缆用于声音信号传输。当那个电缆失灵，它就换到其他电缆继续声音信号的传输。为规定检测故障的方法，声音信号电缆供给同步字码时钟以及从调音台到功放在时分状态下的声音信号，反之亦然。当字码时钟信号被打扰或中断时，故障能被确定。图8到12使用相同的重复线。声音信号电缆基于时分交换声音信号和发送从调音台到功放的同步字码时钟，反之亦然。经过声音信号电缆交换字码时钟。根据这个规定，“不出现字码时钟”确定声音信号线中断。
一个功放能混频96个输入信号。一个调音台使用交换主要的和交替的组合，能操作96个输入通道(48个通道×2)。如果有许多通道被操作，调音台仪表板不能包含所有通道的所有操作装置。因为仪表板有48个通道的操作装置。有辅助的交换器交换主要的和交替的组合。当交换器指定主要的组合，操作器能使用仪表板的操作装置控制第1到48通道。当交换器指定交替组合，操作台能使用仪表板的操作装置控制第49到96通道。
图7中的配置重复互相有距离的调音台A702和功放A704之间的控制信号线712和声音信号线714，如果一条电缆失灵，另一条电缆能继续工作，从而有了安全的运行。当控制信号线712和声音信号线714如图7是重复的，两者中的任何一个都能重复。重复线增加了可靠性，有了安全的运行。
图8显示一个调音台A802连接2个功放A806和B808的例子。参考数字822指示调音台A802和功放A806之间的控制信号线；调音台A802和功放A806之间的824声音信号线；调音台A802和功放B808之间的826控制信号线；调音台A802和功放B808之间的828声音信号线。线822到828是重复的。功放A806和B808用重复线830和832的方法串联。参考数字810和812相对应于上面的输入/输出单元132，134和136。线834和836每个都是简单的，即包括一个单个的信号电缆，各自在单元810和功放A806之间及单元812和功放B808之间连接。
两个串联的功放A806和B808能混频192个输入通道(96个通道×2)。调音台A802能在功放A和B之间及主要的和交替的输入通道(48个通道×2×2)之间交换。
根据图8，可以为调音台A802串联第二个调音台B804(用中断的线描述)。在这种情况下，例如调音台A802基本用于功放A和B之间及主要的和替换的组之间的交换。当调音台A802失灵，转移到调音台B804。调音台A804用于功放A和B之间及主要的和替换的组之间的交换，以继续混频操作。调音台A802可以用于为功放A控制主要的和替换的组。调音台B804可以用于为功放B控制主要的和替换的组。当任何一个调音台失效时，另一个调音台可以用于全部的运行。
图9显示一个调音台A902连接两个功放A906和B908的例子，因而有功放的映射。参考数字912指示调音台A902和功放A906之间控制信号线，调音台A902和功放A906之间的914声音信号线，调音台A902和功放B908之间的916控制信号线，调音台A902和功放B908之间的918声音信号线。线912到918是重复的。参考数字910相对应于上面提到的输入/输出单元132，134和136。线920是简单的(包括单个电缆)，连接单元910和功放A906。同样，线922是简单的(包括单个电缆)，连接单元910和功放B908。也就是，每个输入/输出单元并联两个功放。
从调音台的角度看，图9中的配置能使功放映射。也就是，两个功放A906和B908在响应调音台A902的控制中同时实施相同的操作。通常，一个功放(就是A906)用作主机。当主机出现故障时，其他功放(就是B908)按照继续操作的指令转换为主机。当从属的功放变为主机，每个输出单元选择和输出新主功放的音频信号。而且，每个输入/输出单元由新主功放的控制信号控制。由于一个功放能混频96个输入通道，混频过程对两个功放是重复的。重复的过程是同时进行的。调音台A902用于交换主要的和替换的输入通道(48个通道×2)。调音台A902根据映射交换功放A和B。
从输入单元看，图9中的配置还能使功放映射。一个输入单元910至少有两个两条线连接的输出端。两条线中，一条线920连接功放A906，另一条线922连接功放B908。输入单元910输出相应于两条线920和922输入信号的数字音频信号，为响应调音台的普通控制信号，两个功放A906和B908实施相同的操作。指定的信号，控制信号中的一个，指定两个功放A906和B908中的一个。输入单元根据指定的功放发送的控制信号实施操作。
此外，从输出单元看，图9中的配置能使功放映射。一个输出单元910至少有两个由要线连接的输入端。这两条线中，一条线920连接功放A906，另一条线922连接功放B908。为响应调音台的普通控制信号，两个功放906和908实施相同的操作。指定的信号，控制信号中的一个，指定两个功放A906和B908中的一个。输出单元910接收连接指定功放线的输入端的音频信号，输出放大的音乐声音信号，另外，输出单元根据指定功放发送的控制信号实施操作。
包括显示器的指示器可以用于映射指示。当指定的功放从一个变换到另一个，它可以允许显示器通知这个事件。输入/输出单元交换到其他功放，不仅因为指定信号交换主机，也因为主功放的控制信号消失。通过使用显示器，用户能容易检查那个功放作为每个输入/输出单元的主机正在工作。
根据图9的配置，重复线能增加可靠性。由于功放是映射的，所以，如果一个功放失灵，它能被另一个功放代替，因此，提供了安全的操作。进一步，增加一个映射的功放改善了可靠性。如果一个功放失灵，另一个功放能继续混频。在功放映射期间，本实施例切换输入/输出单元，但这不是强制的。每个功放有一个专用的输入/输出单元。当功放交换时，它可以同时交换输入/输出单元。
在图9中，用断续线表示串联调音台A902和第二个调音台B904。例如在这种情况下，调音台A902用于操作交换映射功放A和B的主要的和替换通道。当调音台A902出现故障时，它就交换到调音台B904。那么，调音台B904能用于操作交换功放A和B的主要的和替换通道。调音台A902可以用于操作功放A和B的主要通道(第1到第48通道)。调音台A904可以用于操作功放A和B的替换通道(第49到第96通道)。当任何一个调音台失灵，另一个调音台可以用于全部的操作。
图10显示两个调音台A1002和B1004连接一个功放A1006的例子。调音台1002和B1004用重复线1014和1016串联。参考数字1010指示调音台A1002和功放A1006之间的控制信号线。参考数字1012指示调音台A1002和功放A1006之间的声音信号线。每个线1010和1012是重复的。参考数字1008指示上面的输入/输出单元132，134和136。线1018是简单的(包括单个的电缆)，连接单元1008和功放A1006。
图10的配置有调音台的映射。也就是调音台A1002和B1004两者能控制一个功放A1006。一个调音台的操作装置的控制反映到其他调音台的操作装置。当单个的功放A1006混频96个输入通道，每个调音台A1002和B1004能用交换主要的和交替的组操作输入通道(48个通道×2)。操作装置和交换装置容易出现异常。如果任何一个调音台失灵，另一个调音台能用于继续操作。
根据图10的配置，重复线能增加可靠性。因为调音台是映射的，如果一个调音台失灵，能容易地由另一个代替，可提供安全的操作。依照图10的配置，两个调音台串行地连接功放。调音台异常主要由操作装置或显示器引起。调音台的主要电路板很难失灵。如果靠近功放的调音台失灵，远于功放的调音台能用失灵调音台的主要电路板与功放通信。它还能设计调音台的主电路板，即使在主电路板的CPU操作失误也能保障通信。
图10的配置还实施调音台的延伸操作。两个调音台中的一个能控制96个输入通道中的48个主要输入通道(第1至48通道)。另外的调音台能控制48个替换输入通道(第49至第96通道)。操作员能手工地控制所有的96个主要和替换的通道。主要和替换通道之间的交换能力对于上面的两个目的是有用的。即，正常的操作模式延伸到延伸的操作。当故障出现时，改变操作模式，即“映射操作”。
图11显示连接两个调音台A1102和B1104与两个功放A1106和B1108的例子。功放A1106与B1108由重复线1130和1132串联。参考数字1114代表调音台A1102和功放A1106之间控制信号线；调音台A1102和功放B1108之间的1118控制信号线和调音台B1104与功放B1103之间1120声音信号线。线1114到1120是重复的。参考数字1110和1112指示上面的输入/输出单元132，134和136。线1122是简单的(包括单个电缆)，做为单元1112和功放B1108的连接。
两个串联的功放A1106和B1108能混频192个输入通道(96通道×2)。调音台A1102通过交换主要的和替换的组能操作功放A1106的输入通道(48通道×2)。另外的调音台B1104通过交换主要的和替换的组操作输入通道(48通道×2)。
图11的配置相应地使用2个功放和两个调音台。这可以增加可用输入通道的数量，促进大规模的混频。
图12显示根据具体实施建立数字混频器的程序。在步骤1201，例如依照图7到11显示的连接形式，一条电缆用于在准备好的装置和单元之间连接。在步骤1202，通过调音台的操作装置指定的连接模式。这个过程选择对应于连接形式的模式，允许系统的各部分识别和承认连接形式。在步骤1204，在输入/输出单元安装必须的卡。在步骤1206，话筒、吉它、记录器等通过电缆与卡连接。数字混频器组装也就完成了。
图13(a)显示当依据(图9)例3的连接形式，指定操作实施改变主机从功放A到B时的调音台的程序。在步骤1301，调音台A向功放A和B发送一个指定的控制信号。这个指定信号改变主机从功放A到B。在步骤1302，显示器被更新。调音台A改变从功放A到B的各个调音台显示器的数据资源。主功放的表明从功放A改变到B。在这个例子中，系统配置依据操作者的动作操作指定的信号。根据检测的故障，系统本身可以操作指定的信号和自动地改变主机。进一步说，，它可以允许操作员设置改变主机的条件。
图13(b)显示接收指定信号的功放A和B的过程，指定信号即是图13(a)中显示的调音台A发出的控制信号中的一个。在步骤1311，指定信号输送到每一个连接的输入/输出单元。指定信号是控制信号中的一个，并指示将主机从A改变到B。在步骤1312，功放的主机/从属机指示是更新的。如果主机改变从功放A到B，从功放也接收音频信号，就象主功放一样，从输入单元接收音频信号。从功放象主功放向输出单元输出音频信号一样，向输出单元输出音频信号。但是，输出单元阻止从功放的音频信号输出，以避免双重的声音。
装置之间的连接不局限于图7到11所描述的例子。其他的连接形式也是适用的。
当故障出现在一条重复的线上，那条电缆交换到其他电缆。可以通过使用诸如产生听得见的或看得到的任何形式的警告信息通知这个事件的调音台操作台。如果没有通知到，也可以允许那个事件在显示屏上证实。当两个电缆中的一个用于操作，好的办法是经常监视另一个电缆是否正常。这样能经常保证备用电缆正常。
如上面所提到的，依据本实用新型的数字混频系统包括分离的调音台和功放，通过重复线互相连接。如果任何一条电缆失灵，另一条电缆能用于继续操作，因而有了安全运行。还有，功放和调音台是映射的。如果一个主导的功放失灵，从功放能用于继续操作，因而也就有了安全运行。
权利要求1.一种数字混频系统，包括具有显示器和操作台的调音台，用于传送和接收控制信号，功放具有输入通道和输出通道，用于混频输入通道馈送的多个音频信号，同时与调音台交换控制信号，并将混频的音频信号馈送到输出通道，其中调音台有一对连接端子，用于与功放通信，功放有一对连接端子，用于与调音台通信，其中，在调音台的连接终端和功放的连接终端之间一对电缆互相并联，所以调音台和功放使用电缆之一交换控制信号，如果所述的一条电缆出现通信故障，交替使用另一条电缆，以便保持通信。
2.根据权利要求1所述的数字混频系统，其特征在于还包括检测器，检测器通过所述一条电缆周期性地检测调音台和功放交换的信号，并当调音台和功放在预定的周期没有收到信号时检测通信的故障。
3.一种数字混频系统，包括具有显示器和控制器的调音台，用于传送和接收声音数据，具有输入通道和输出通道的功放，用于混频输入通道馈送的多个音频信号，同时交换与调音台音频信号有关的声音数据，并向输出通道馈送混频的音频信号，其中调音台有一对与功放通信的连接端子，功放有一对与调音台通信的连接端子，其中调音台的连接端子和功放的连接端子之间一对电缆互相并联，因此调音台和功放使用电缆中的一条交换声音数据，如果所述的一条电缆出现故障，交替地使用电缆中的另一条，以便保持通信。
4.根据权利要求3所述的数字混频系统，其特征在于调音台和功放通过所述一条电缆发送和接受字码脉冲信号，并以多路复用的方式同步调音台和功放声音数据，数字混频系统还包括检测器，当调音台和功放之间字码时钟信号中断时，检测器检测通信故障。
5.一种数字混频系统，包括具有显示器和操作器的调音台，用以传送和接收控制数据和声音数据，各自具有输入通道和输出通道的第一和第二功放，用以实施输入通道馈送的音频信号的混频操作，融时交换混频操作的控制数据和调音台音频信号的声音数据，并向输出通道供给混频操作后的音频信号，其中调音台包括第一组连接端子，用于与第一功放通信，传送和接收与第一功放有关的控制数据和声音数据；第二组连接端子，用于与第二功放通信，传送和接收与第二功放有关的控制数据和声音数据；控制部分，向第一功放和第二功放两者同时传送控制数据，以保证第一功放和第二功放互相并联地实施相同的混频操作；切换部分，正常操作以保证向进行混频操作的输出通道馈送音频信号，当第一功放有故障时，切换到第二功放，保证第二功放向进行混频操作的输出输出通道馈送音频信号。
6.根据权利要求5所述数字音频系统，其特征在于还包括指示包括调音台、第一功放和第二功放的数字混频系统部件间的连接状态的部分，以便每个部件承认指示的连接状态，能按照承认的连接状态操作。
7.一种数字混频系统，包括具有显示器和操作台的调音台，用以传送和接收控制信号，各自具有输入通道和输出通道的第一和第二功放，用于进行输入通道馈送的音频信号的混频操作，同时与调音台交换控制信号，并向输出通道供给混频操作后的音频信号，至少一个输入单元，用于向第一功放和第二功放输入音频信号，其中输入单元有第一组输出端，用以连接第一功放的输入端，以便通过输入通道向第一功放输入音频信号，第二组输出端，用以连接第二功放的输入端，以便通过与第一功放平行输入端向第二功放输入相同的音频信号；其中调音台有控制部分，向第一功放和第二功放二者同时传送控制信号，保证第一功放和第二功放对来自并联方式输入单元馈送的相同的音频信号进行相同的混频，选择器部分，指定第一功放和第二功放之一完成混频操作，并把第一功放和第二功放中的另一个作为第一和第二功放中指定的一个功放的备用功放。
8.根据权利要求7所述数字混频系统，其特征在于还包括指示包括调音台、第一功放、第二功放和输入单元的数字混频系统部件中连接状态的部分，因此，每个部件承认指示的连接状态，并按照承认的连接状态操作。
9.一种数字混频系统，包括具有显示器和操作台的调音台，用以传送和接收控制信号，包括各自具有输入通道和输出通道的第一和第二功放，用于对从输入通道馈送的音频信号的混频操作，同时与调音台交换控制信号，并向输出通道馈送混频操作后的音频信号，至少一个输出单元，用以输出第一和第二功放馈送的音频信号，其中输出单元有第一组输入端子，用以连接第一功放输出端，以便通过输出通道接收第一功放的音频信号，有第二组输入端，用以连接第二功放的输出端，以便通过与第一功放平行的输出端接收第二功放的相同的音频信号；调音台有控制部件，向第一功放和第二功放二者同时传送控制信号，保证第一功放和第二功放实施音频信号的相同混频操作，选择部分指定第一和第二功放中的一个，以便允许指定的一个功放向输出单元实际供给混频操作后的音频信号，并阻塞来自输出单元的第一和第二功放的另一个，以便使另一个为第一和第二功放中指定的功放的备用功放。
10.根据权利要求9所述的数字混频系统，其特征在于输出单元有显示器，当调音台切换第一功放和第二功放间的指定时显示器显示。
11.根据权利要求9所述的数字混频系统，其特征在于还包括指示包括调音台、第一功放、第二功放和输出单元的数字混频系统部件中连接状态的部分，因此每个部件承认指示的连接状态，能按照承认的连接状态操作。
12.一种数字混频系统，包括一对相互连接的调音台，每个调音台有显示器和操作器，用于操作操作器传送控制信号，具有输入通道和输出通道的功放，用以混频输入通道馈送的响应控制信号的音频信号和向输出通道供给混频的音频信号；功放连接一对调音台，以便功放通过装备在各个调音台的操作台操纵连接接收各个调音台的控制信号，以致一个调音台实施的操作能通过连接反映到另一个调音台；功放正常地操作接收一个调音台的控制信号，用以混频音频信号，当所述的一个调音台出现故障时，功放切换到另一个调音台，以便接收控制信号，因而继续音频信号的混频。
13.根据权利要求12所述的数字混频系统，其特征在于还包括指示包括一对调音台和功放的数字混频系统部件之间连接状态的部分，于是每个部件承认指示的连接状态，能依照承认的连接状态操作。
专利摘要一种数字混频系统，包括具有显示器和操作器的调音台，用以传送和接收控制信号，具有输入通道和输出通道的功放，当与调音台交换控制信号时用于混频输入通道馈送的多个音频信号，并向输出通道馈送混频的音频信号，各自连接功放的输入和输出通道的输入和输出单元。调音台和功放相互之间远程放置，为了安全的目的，连接他们之间的电缆是成对的。功放可以成对安装。如果主机出现故障，辅机立刻代替混频操作。为了安全的目的，调音台可以成对准备。
文档编号H04R3/00GK2692917SQ0224779
公开日2005年4月13日 申请日期2002年9月10日 优先权日2001年9月19日
发明者相会优, 青木孝光 申请人:雅马哈株式会社