数字pa噪检头的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种数字PA噪检头，包括RS485电路、IRQ检测电路、IRQ控制电路和电源电路及依次顺序连接的电声器件、放大电路、整流滤波电路、MCU，电声器件为驻极体话筒，电源电路为上述各部分提供电源，IRQ检测电路、IRQ控制电路连接，IRQ检测电路和IRQ控制电路均与MCU连接，RS485电路与MCU连接，RS485电路的输出端连接RS485总线，RS485总线将信号输出至外部的数字PA广播系统的控制单元，IRQ检测电路的输入端由外部数字PA广播系统的控制单元控制。本实用新型采用驻极体，提高了灵敏度；实现数据的可靠传输；噪检电路实时工作，实现了广播音量随噪声而变化的功能。
【专利说明】数字PA噪检头
【技术领域】
[0001]本实用新型属于噪声监测装置领域，尤其涉及一种直接应用在公共场地的广播系统中的数字PA噪检头。
【背景技术】
[0002]目前，现有产品存在下列3点缺陷:1.检测噪声的电声器件是扬声器，扬声器灵敏度低致使广播音量的变化慢；2.采集的噪声数据向控制单元传输采用模拟信号，使得音量控制功能容易被不明信号干扰；3.噪声监测只能在无广播状态下执行，不能实现广播音量的实时控制。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本实用新型要解决的问题是提供一种应用在公共场地的广播系统中的数字PA噪检头，能为广播控制单元提供简单可靠地噪声数据，帮助控制单元实现广播音量随噪声的波动而变化的功能。
[0004]本实用新型的技术方案是:
[0005]一种数字PA噪检头，包括电声器件、放大电路、整流滤波电路、带有A/D转换电路的MCU、RS485电路、IRQ检测电路、IRQ控制电路和电源电路，所述电声器件为驻极体话筒，所述电源电路为所述电声器件、所述放大电路、所述整流滤波电路、所述带有A/D转换电路的MCU、所述RS485电路、所述IRQ检测电路和IRQ控制电路提供电源，所述电声器件、所述放大电路、所述整流滤波电路和所述带有A/D转换电路的MCU依次顺序连接，所述IRQ检测电路、所述IRQ控制电路连接，所述IRQ检测电路和所述IRQ控制电路均与所述带有A/D转换电路的MCU连接，所述RS485电路与所述带有A/D转换电路的MCU连接，所述RS485电路的输出端连接RS485总线，所述RS485总线将信号输出至外部的数字PA广播系统的控制单元，所述IRQ检测电路的输入端由外部所述数字PA广播系统的控制单元控制。
[0006]所述电源电路包括电源输入端和DC/DC变换电路，所述电源电路的输入端输入24v,所述24v经所述DC/DC变换电路转换后输出5v和3.3v。
[0007]所述电源输入端与所述DC/DC变换电路之间设有防反接防浪涌电路。
[0008]所述RS485电路与所述RS485总线之间设有隔离及保护电路，所述RS485总线的正相端和反向端之间设有开关。
[0009]所述IRQ检测电路由数字PA广播系统的控制单元控制。
[0010]所述带有A/D转换电路的MCU连接有Flash存储器。
[0011]所述带有A/D转换电路的MCU为STM32F103RC处理器。
[0012]一种数字PA广播系统，包括有至少二个如上所述数字PA噪检头，各所述数字PA噪检头的RS485总线将噪音信号输出至所述数字PA广播系统的控制单元，所述数字PA广播系统的控制单元根据前述噪音信号进行音量控制。
[0013]本实用新型具有的优点和积极效果是:由于采用上述技术方案，1.噪声监测的电声器件改用驻极体，提高了灵敏度；2.采集的噪声数据经AD电路转换成数字信号，噪声数据通过RS485总线传输到控制单元电路，实现数据的可靠传输；3.增加了噪声监测的灵敏度和数据传输的可靠性，噪检电路实时工作，真正实现了广播音量随噪声而变化的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的电路原理框图；
[0015]图2为多个噪检头的连接方式图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明:
[0017]如图1所示:一种数字PA噪检头，包括电声器件、放大电路、整流滤波电路、带有A/D转换电路的MCU、RS485电路、IRQ检测电路、IRQ控制电路和电源电路，所述电声器件为驻极体话筒，所述电源电路为所述电声器件、所述放大电路、所述整流滤波电路、所述带有A/D转换电路的MCU、所述RS485电路、所述IRQ检测电路和IRQ控制电路提供电源，所述电声器件、所述放大电路、所述整流滤波电路和所述带有A/D转换电路的MCU依次顺序连接，所述IRQ检测电路、所述IRQ控制电路连接，所述IRQ检测电路和所述IRQ控制电路均与所述带有A/D转换电路的MCU连接，所述RS485电路与所述带有A/D转换电路的MCU连接，所述RS485电路的输出端连接RS485总线，所述RS485总线将信号输出至外部的数字PA广播系统的控制单元，所述IRQ检测电路的输入端由外部所述数字PA广播系统的控制单元控制。
[0018]所述电源电路 包括电源输入端和DC/DC变换电路，所述电源电路的输入端输入24v，所述24v经所述DC/DC变换电路转换后输出5v和3.3v。输出端5v和3.3v为相应的芯片提供直流电源。
[0019]所述电源输入端与所述DC/DC变换电路之间设有防反接防浪涌电路。
[0020]所述RS485电路与所述RS485总线之间设有隔离及保护电路，所述RS485总线的正相端和反向端之间设有开关(跳线)。
[0021]所述IRQ检测电路由数字PA广播系统的控制单元控制。
[0022]所述带有A/D转换电路的MCU连接有Flash存储器。
[0023]所述带有A/D转换电路的MCU为STM32F103RC处理器。
[0024]一种数字PA广播系统，包括有至少二个如上所述数字PA噪检头，各所述数字PA噪检头的RS485总线将噪音信号输出至所述数字PA广播系统的控制单元，所述数字PA广播系统的控制单元根据前述噪音信号进行音量控制。(各噪检头的连接方式如图2所示)
[0025]下面对本实用新型的功能实现进行说明:
[0026]1.噪音检测功能
[0027]?能对广播现场的噪音进行检测，并将采集到的数值传送到相应的控制噪检头，实现音量随噪音的变化调节。
[0028].电声器件采用驻极体话筒，灵敏度约_38dB。选用一般的运算放大电路将噪音信号放大至一定的幅度，半波整流电路将放大的噪音信号整流成直流信号。
[0029]?选用带AD转换的STM32F103RC处理器，将直流噪音信号转换成数值。通过查表，得出相应的噪声值。噪声AD值和噪声声压值之间的对应关系表，通过实验建立。
[0030]?噪音检测范围:60dB~99dB。每3dB为一档，共13档。取值档次:60，63，66...93，96，99dB。
[0031]?有效的噪音值为过去一秒内的噪声平均值。算法是，程序每20ms扫描一次，I秒内扫描50次，对得到的数值计算平均值，求出噪声有效值。
[0032]2.数据传输功能
[0033]?噪声数据的上传通过RS485总线实现，各噪检头通过监测IRQ状态线协调通信进程。
[0034].RS485技术参数:波特率9600Bps ;最大传输距离800M ;最大有效负载30个；噪检头终端电阻120。
[0035]?噪检头向上传输的数据包含:噪检头ID号；噪声有效值；数据校验和。存储在Flash存储器里。
[0036]?状态控制(IRQ):噪检头中设置串口总线占用检测及控制电路IRQ，用于识别总线的空闲状态，并控制总线的占用。CPU (数字PA广播系统的控制单元)通过光耦检测IRQ状态；通过三极管控制IRQ状态，为OC形式。每个噪检头向IRQ的泄电流为ImA,三极管导通时，吸收电流为100mA。
[0037]3.噪检头地址
[0038]?噪检头地址通过跳线确定。
[0039]?噪检头地址范围O到29，跳线端子共5位。
[0040]4.噪检头电源
[0041]?输入电源:DC24V±2V ;用电量:~10mA。
[0042]?防电源反接及防浪涌，电源输入接防反二极管，防止电源反接。电源进入噪检头后，并联快速抑制二极管，防止浪涌。
[0043]5.接口定义
插座信号
引脚
1电源24V+
2电源24V-
[0044]--
3发送控制
(IRQ)
4RS485-A
5RS485-B
[0045]?插座型号:ΡΗ0ΕΝΙΧ品牌3.81间距插座。
[0046]?选用的插座保证本端噪检头拔出后,不中断后级噪检头的电源和通信。[0047]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种数字PA噪检头，其特征在于:包括电声器件、放大电路、整流滤波电路、带有A/D转换电路的MCU、RS485电路、IRQ检测电路、IRQ控制电路和电源电路，所述电声器件为驻极体话筒，所述电源电路为所述电声器件、所述放大电路、所述整流滤波电路、所述带有A/D转换电路的MCU、所述RS485电路、所述IRQ检测电路和IRQ控制电路提供电源，所述电声器件、所述放大电路、所述整流滤波电路和所述带有A/D转换电路的MCU依次顺序连接，所述IRQ检测电路、所述IRQ控制电路连接，所述IRQ检测电路和所述IRQ控制电路均与所述带有A/D转换电路的MCU连接，所述RS485电路与所述带有A/D转换电路的MCU连接，所述RS485电路的输出端连接RS485总线，所述RS485总线将信号输出至外部的数字PA广播系统的控制单元，所述IRQ检测电路的输入端由外部所述数字PA广播系统的控制单元控制。
2.根据权利要求1所述的数字PA噪检头，其特征在于:所述电源电路包括电源输入端和DC/DC变换电路，所述电源电路的输入端输入24v，所述24v经所述DC/DC变换电路转换后输出5v和3.3v。
3.根据权利要求2所述的数字PA噪检头，其特征在于:所述电源输入端与所述DC/DC变换电路之间设有防反接防浪涌电路。
4.根据权利要求1所述的数字PA噪检头，其特征在于:所述RS485电路与所述RS485总线之间设有隔离及保护电路，所述RS485总线的正相端和反向端之间设有开关。
5.根据权利要求1所述的数字PA噪检头，其特征在于:所述IRQ检测电路由数字PA广播系统的控制单元控制。
6.根据权利要求1所述的数字PA噪检头，其特征在于:所述带有A/D转换电路的MCU连接有Flash存储器。
7.根据权利要求1-6任一项所述的数字PA噪检头，其特征在于:所述带有A/D转换电路的MCU为STM32F103RC处理器。
8.一种数字PA广播系统，其特征在于:包括有至少二个如权利要求1-6中任一项所述数字PA噪检头，各所述数字PA噪检头的RS485总线将噪音信号输出至所述数字PA广播系统的控制单元，所述数字PA广播系统的控制单元根据前述噪音信号进行音量控制。
9.一种数字PA广播系统，其特征在于:包括有至少二个如权利要求7所述数字PA噪检头，各所述数字PA噪检头的RS485总线将噪音信号输出至所述数字PA广播系统的控制单元，所述数字PA广播系统的控制单元根据前述噪音信号进行音量控制。
【文档编号】H04R19/01GK203407014SQ201320499998
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】刘军 申请人:天津市北海通信技术有限公司