一种监狱谈话用音频适配器的制作方法

本发明涉及音频处理技术领域，尤其涉及一种监狱谈话用音频适配器。

背景技术：

在通过监狱帮教系统进行一对一远程帮教过程中，存在沟通延时问题。针对这一问题，传统的解决方法是增加终端配置和服务器配置。但是，该传统解决方法无法对音、视频进行有效压缩，并且无法完全保证唇音同步。因此，在一个新的解决方案中我们引入了监控级硬件视音频压缩卡。

然而，在对引入视音频压缩卡以后的帮教系统进行实际调试过程中，监狱干警普遍反映耳机自带的麦克风声音过小，而使用拾音器又无法进行小范围的有效拾音。同时，该帮教系统中的摄像头由于采用传统的12v变压器单独供电，又存在电流稳定性差的问题。

针对上述技术问题，亟需一种新的解决方案，以既能有效适配现有监狱帮教系统中的监控级硬件视音频压缩卡，改善监狱帮教系统中的声音清晰度，同时又能提高摄像头供电电流的稳定性。

技术实现要素：

本发明提出了一种监狱谈话用音频适配器，以能有效适配监狱帮教系统中的视音频压缩卡，减小杂音干扰、提高声音清晰度。进一步，通过优化供电电路，使得外接摄像机无需单独供电电源，同时提高了摄像头供电电流的稳定。

本发明提出的监狱谈话用音频适配器，包括：音频输入模块、音频放大模块、阻抗匹配模块、音频输出模块；音频放大模块，用于对音频输入模块输入的音频信号进行放大，并将放大后的音频信号传送至阻抗匹配模块；阻抗匹配模块，用于对放大后的音频信号进行平滑处理，并将平滑处理后的音频信号经音频输出模块输出。

优选的，所述音频适配器还包括：电源输入模块、稳压稳流模块、电源输出模块；电源输入模块，其输入端与供电电源相连，其输出端与稳压稳流模块相连；稳压稳流模块，其输出端与音频放大模块、电源输出模块分别相连。

优选的，所述稳压稳流模块包括：整流二极管d1、三端稳压器t1；整流二极管d1的正极与电源输入模块相连，整流二极管d1的负极与三端稳压器t1的第一端相连；三端稳压器t1的第二端接地，三端稳压器t1的第三端与音频放大模块相连。

优选的，所述稳压稳流模块还包括：电源滤波电路；所述电源滤波电路包括：并联的电容c1与电容c2，连接于三端稳压器t1的第三端与地线之间；串联的电容c3与电阻r1，连接于三端稳压器t1的第三端与地线之间；电容c4，其与电阻r1并联，且电容c4连接于电容c3与地线之间。

优选的，所述稳压稳流模块还包括：电源指示电路；所述电源指示电路包括：串联的发光二极管d2与电阻r2，连接于三端稳压器t1的第三端与地线之间。

优选的，所述音频放大模块包括：双运算集成放大器；所述双运算集成放大器的第1引脚与音调调控电路、音频输出模块顺次相连，第2引脚与阻抗匹配模块的一端相连，第3引脚与音频输入模块相连，第4引脚接地，第5引脚与第1引脚相连，第6引脚与电阻r6的一端相连，第7引脚与电阻r5的一端、电阻r6的另一端分别相连，电阻r5的另一端与阻抗匹配模块的另一端、第1引脚分别相连。

优选的，所述阻抗匹配模块包括：串联的电阻r3与滑动变阻器r4；其中，滑动变阻器r4的一端与所述双运算集成放大器的第2引脚相连，滑动变阻器r4的另一端与电阻r3的一端相连，电阻r3的另一端与电阻r5的另一端、第1引脚相连。

优选的，所述双运算集成放大器为ne5532放大器。

优选的，所述三端稳压器为78l09稳压芯片。

从以上技术方案可以看出，本发明的音频适配器主要包括：音频输入模块、音频放大模块、阻抗匹配模块、音频输出模块。其中，音频放大模块，用于对输入的音频信号进行放大，并将放大后的音频信号传送至阻抗匹配模块；阻抗匹配模块，用于对放大后的音频信号进行平滑处理，并将平滑处理后的音频信号传送至音频输出模块。本发明的音频适配器能够有效适配监狱帮教系统中的视音频压缩卡，减小背景噪声干扰、提高音质。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1是本发明实施例的音频适配器的组成框图；

图2是本发明实施例的音频适配器的部分电路结构示意图；

101、音频输入模块；102、音频放大模块；103、阻抗匹配模块；104、音频输出模块；105、电源输入模块；106、稳压稳流模块；107、电源输出模块；1062、电源滤波电路；1063、电源指示电路。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

监狱帮教系统主要由计算机、耳机、摄像头等硬件、以及运行在计算机上的软件构成。为了解决帮教系统存在的沟通延时、唇音不同步问题，我们在新的帮教系统中引入了音视频压缩卡。但是，在对新的帮教系统进行实际调试时发现，由于耳机自带的麦克风的声音过小、麦克风与音视频压缩卡不适配，导致通过耳机听到的声音过小、噪音干扰大、音效较差，然而使用拾音器又无法进行小范围的有效拾音。另外，由于摄像头采用传统12v变压器单独供电方式，导致电流稳定性差、电路结构较复杂。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种监狱谈话用音频适配器。下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

图1示出了本发明实施例的音频适配器的组成框图。由图1可见，该音频适配器主要包括：音频输入模块101、音频放大模块102、阻抗匹配模块103、音频输出模块104。

音频输入模块101，用于输入音频信号。在该实施例中，音频输入模块101具体为有线音频信号输入接口，用于采集麦克风的声音信号。

音频放大模块102，与音频输入模块101、阻抗匹配模块103分别相连，用于对输入的音频信号进行放大、并将放大后的音频信号传送至阻抗匹配模块103。

阻抗匹配模块103，与音频放大模块102、音频输出模块104分别相连，用于对放大后的音频信号进行平滑处理，并将平滑处理后的音频信号传送至音频输出模块104。

音频输出模块104，用于将平滑处理后的音频信号输出。

在本发明实施例中，通过音频放大模块对麦克风声音信号进行放大，并通过阻抗匹配模块对声音信号进行平滑处理，有效滤除背景噪音，从而能够有效适配监狱帮教系统中的音视频压缩卡，使得视频对讲时声音清晰、杂音干扰少。

进一步，为了解决摄像头采用12v变压器单独供电所导致的电流稳定性差、电路结构复杂的问题，本发明实施例中的音频适配器还包括以下模块：电源输入模块105、稳压稳流模块106、电源输出模块107。电源输入模块107，其输入端与供电电源相连，其输出端与稳压稳流模块106相连。在具体实施时，供电电源可采用12v标准电源。稳压稳流模块106，其输出端与音频放大模块102、电源输出模块107分别相连，用于对输入电源进行稳压稳流，然后分为两路供电电路：一路供音频放大模块102使用，另一路经电源输出模块107输出，以供外接摄像头使用。通过优化供电电路，使得本发明实施例中的音频适配器可直接接入pc用四针电源，取用统一供电系统的12v电源，接入后一部分供音频适配器自身供电使用，另一部分供外接摄像机使用，从而有效解决了外接摄像机需单独供电的问题。

图2示出了本发明实施例的音频适配器的部分电路结构示意图。从图2可见，稳压稳流模块107包括：整流二极管d1、三端稳压器t1。其中，整流二极管d1的正极与电源输入模块相连，整流二极管d1的负极与三端稳压器t1的第一端相连，三端稳压器t1的第二端接地，三端稳压器t1的第三端与音频放大模块相连。在具体实施时，三端稳压器t1可采用78l09稳压芯片。通过设置稳压稳流模块，可以在简化连接线的基础上实现电源电压、电流的稳定输出。

进一步，稳压稳流模块还可包括：电源滤波电路1062。在本实施例中，电源滤波电路1062包括：并联的电容c1与电容c2，连接于三端稳压器t1的第三端与地线之间；串联的电容c3与电阻r1，连接于三端稳压器t1的第三端与地线之间；电容c4，连接于电容c3与地线之间，且电容c4与电阻r1并联。通过设置以上电源滤波电路，进一步提高了供电电流的稳定性。

进一步，稳压稳流模块还可包括：电源指示电路1063。在本实施例中，电源指示电路1063包括：串联的发光二极管d2与电阻r2，连接于三端稳压器t1的第三端与地线之间。通过设置电源指示电路，可用于指示当前通电状态。

音频放大模块102包括：双运算集成放大器。在具体实施时，所述双运算集成放大器可采用ne5532放大器。从图2可见，所述双运算集成放大器的第1引脚与音调调控电路、音频输出模块顺次相连，所述双运算集成放大器的第2引脚与阻抗匹配模块103的一端相连，第3引脚与音频输入模块相连，第4引脚接地，第5引脚与第1引脚相连，第6引脚与电阻r6的一端相连，第7引脚与电阻r5的一端、电阻r6的另一端分别相连，电阻r5的另一端与阻抗匹配模块103的另一端、第1引脚分别相连。

进一步的，音调调控电路包括：串联的电阻r7、电阻r8、电阻r9、电容c5，与电阻r7、电阻r8串联而成的整体并联的电容c6，并且，电容c5的一端与电阻r9相连，电容c5的另一端与音频输出模块相连。通过设置音频调控电路，可协助其他电路调整接入的音频信号的灵敏度，扩大或缩小拾音范围，以便精确适配各使用人员的个人习惯。

进一步的，阻抗匹配模块103包括：串联的电阻r3与滑动变阻器r4，其中，滑动变阻器r4的一端与所述双运算集成放大器的第2引脚相连，滑动变阻器r4的另一端与电阻r3的一端相连，电阻r3的另一端与电阻r5的另一端、第1引脚相连。通过设置以上阻抗匹配模块，能够通过调节滑动变阻器r4的阻值，实现对背景噪音的有效过滤，进而减少杂音干扰、提高声音的清晰度。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。