一种移动式广播号音播放装置的制作方法

本实用新型涉及一种广播号音播放装置，尤其涉及一种移动式广播号音播放装置。

背景技术：

固定广播扩声装置在部队和学校中应用都极为广泛；由于其使用环境千差万别，尤其是在部队在野外集训、拉练；组织人员野外生存训练等某些特殊场合作为多用途的灵活应用就需要一套移动式可便携的广播号音扩声设备；而目前现有的广播号音播放装置，一般由多台机器组成，比如音源设备、主备切换设备、分区控制设备、功放设备、扩声设备等不仅连接操作复杂，设备整合度差，设备数量庞多繁杂，移动极为不便。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种移动式广播号音播放装置。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种移动式广播号音播放装置，包括电源模块和分别与电源模块电路连接的喊话器模块、前级信号处理模块、mcu控制模块、dsp分频处理模块、功率放大模块和扬声器模块；喊话器模块和前级信号处理模块通信连接，前级信号处理模块分别和dsp分频处理模块和功率放大模块通信连接，功率放大模块和扬声器模块通信连接。

本实用新型具有以下有益效果：系统整合度高，系统多用途的运用灵活，兼顾了系统的易用性，操作简单，户外移动性方便，小巧灵活，可使用电池设备供电，在部队在野外集训、拉练；组织人员野外生存训练时作为小型号音喊话扩音及定时播放设备使用，便于用户的使用和维护。

优选地，电源模块包括ac电路、电池设备、充电电路、升压电路和dc转换电路；ac电路分别与充电电路和dc转换电路电路连接，充电电路的输入为整个电源模块的输入，dc转换电路的输出为整个电源模块的输出。

该优选方案具有以下有益效果：可通过ac电路对电池设备进行充放电，电池充满后可单独对设备供电，转换成dc后进行升压转换，经dc转换后给设备的各模块供电，保证了本装置的能源供应。

优选地，还包括定时授时模块、音频解码模块和显示模块，定时授时模块和mcu控制模块通信连接，音频解码模块分别与mcu控制模块和前级信号处理模块通信连接，显示模块和mcu控制模块通信连接。

该优选方案具有以下有益效果：在实时播放声音功能之外添加了定时播放录制音频功能和显示功能供用户根据自身需求进行选择，使本实用新型用途更广，使用更为方便，提升了灵活性和实用性。

优选地，mcu控制模块包括型号为stm32f407vet6的单片机u1，单片机u1的vcc引脚接电源，vss引脚接地，vccp-1引脚接电容c1的一端，电容c1的另一端接地；单片机u1的vccp-2引脚接电容c2的一端，电容c2的另一端接地；单片机u1的pc10引脚和pc11引脚与音频解码模块连接，pd8引脚和dsp分频处理模块的dsp-t端连接，pd9引脚和dsp分频处理模块的dsp-r端连接，pa10引脚和pa9引脚与显示模块通信连接，pa9引脚、pb5引脚、pb6引脚和pb7引脚与定时授时模块连接。

该优选方案具有以下有益效果：stm32f407vet6单片机性能好，功耗低，稳定性高，符合本实用新型的实际需求。

优选地，显示模块包括一块显示屏xz1，其rx2引脚与单片机u1的pa10引脚连接，tx2引脚与单片机u1的pa9引脚连接，vcc引脚接电源，vss引脚接地。

该优选方案具有以下有益效果：提供显示功能使用户在使用时更为简单方便，增强了本实用新型的实用性。

优选地，定时授时模块包括型号为ds3231的芯片u2，其vcc引脚分别与电阻r2一端、电阻r1一端、电源和电容c4一端连接，电容c4另一端接地；芯片u2的vbat引脚分别与电容c3的一端和电池b1的正极连接；芯片u2的gnd引脚、电池b1的负极和电容c3的另一端接地；芯片u2的sda引脚分别与电阻r2的另一端和单片机u1的pb7引脚连接，scl引脚分别与电阻r1的另一端和单片机u1的pb6引脚连接，rst引脚和单片机u1的pbs引脚连接。

该优选方案具有以下有益效果：ds3231芯片计时精度高，采用此芯片实现定时功能能保证输入的音频文件能够在用户设定的时间准确播放。

优选地，音频解码模块包括型号为ac690x的芯片u3，其vss引脚接地，ldo引脚与电容c5的一端连接，电容c5的另一端接地；芯片u3的vdo引脚连接电容c6的一端，电容c6的另一端接地；芯片u3的rtc引脚连接电容c7的一端，电容c7的另一端接地；芯片u3的avdd引脚连接电容c8的一端，电容c8的另一端接地；芯片u3的dvdd引脚连接电容c9的一端，电容c9的另一端连接到信号地；芯片u3的vcom引脚连接电容c10的一端，电容c10的另一端连接到信号地；芯片u3的pc4引脚与单片机u1的pc10引脚连接，pc5引脚与单片机u1的pc11引脚连接，dm引脚接外界u盘设备的d+端，dp引脚接外界u盘设备的d-端，dat引脚接内部存储设备的do端，cmd引脚接内部存储设备的cmd端，clk引脚接内部存储设备的clk端，aux-l引脚分别与电容c11的一端和电阻r3的一端连接；电容c11的另一端与电阻r4的一端连接，电阻r4另一端与前级信号处理模块连接；芯片u3的aux-r引脚分别与电容c12的一端和电阻r3的另一端连接，电容c12的另一端连接电阻r5的一端，电阻r5的另一端与前级信号处理模块连接。

该优选方案具有以下有益效果：音频解码模块可与外界u盘连接，将u盘中的音频文件输入存储在内部存储设备中，输入音频方式简单方便，在到达用户设定播放时间时进行音频解码并输出，实现了定时播放功能。

优选地，dsp分频处理模块采用tms320c54xx芯片。

该优选方案具有以下有益效果：tms320c54xx具有低功耗，高性能，运算速度快等优点，能很好的实现本实用新型中dsp分频模块的带通滤波功能。

优选地，前级信号处理模块包括4个型号为njm4580的运算放大器；前级信号处理模块中电阻r6一端分别与电阻r4另一端和电阻r5另一端连接，电阻r6另一端分别与电阻r7一端、电容c13一端、电阻r8一端和运算放大器u1a反向输入端连接，电阻r7另一端与喊话器模块连接，运算放大器u1a正向输入端接地，其输出端分别与电容c13另一端、电阻r8另一端和电容c14一端连接，电容c14另一端分别与电阻r10和电阻r9连接，电阻r10另一端分别与电阻r11一端、电容c15一端和运算放大器u2a的反向输入端连接，运算放大器u2a的正向输入端接地，其输出端分别与电阻r11另一端、电容c15另一端和电容c16一端连接，电容c16另一端分别与电阻r15和电阻r14连接，电阻r15另一端与tms320c54xx芯片的dspin1引脚连接，电阻r14另一端与tms320c54xx芯片的dspin2引脚连接；电阻r9另一端分别与电容c18一端、电阻r12一端和运算放大器u1b的反向输入端连接，运算放大器u1b的正向输入端接地，其输出端分别与电容c18另一端、电阻r12另一端和电容c17一端连接，电容c17另一端和电阻r15一端连接，电阻r15另一端分别与tms320c54xx芯片的dspin3引脚和电阻r16一端连接，电阻r16另一端接地；tms320c54xx芯片的dspout引脚与电容c19一端连接，电容c19另一端与电阻r17一端连接，电阻r17另一端分别与运算放大器u2b的反向输入端和电阻r18的一端连接，运算放大器u2b的正向输入端接地，其输出端与电阻r18的另一端和电容c20的一端连接，电容c20另一端与功率放大模块连接。

该优选方案具有以下有益效果：njm4580是专门设计用于提升音频控制的双路运算放大器，最适用于音响应用，该产品具有无噪声、更高的增益带宽、高输出电流和低失真度的优点，可以很好的完成本实用新型中前级信号处理模块将音频信号调至适合功率放大模块进行功率放大的幅度的功能。

优选地，功率放大模块包括型号为ht317的功率放大器u4，功率放大器u4的sd引脚与单片机u1连接，ina+引脚与电容c21连接，电容c21另一端与电阻电容c20另一端连接；功率放大器u4的引脚ina-与电容c22一端连接，引脚plimt分别与电阻r20一端、电阻r19一端和电容c23一端连接，gvdd引脚分别与电阻r20另一端，电阻r21一端和电容c24一端连接，gain引脚分别与电阻r21另一端、电阻r22一端和电容c25一端连接，电容c22另一端、电阻r19另一端、电容c24另一端、电容c25另一端和电阻r22另一端接地；功率放大器u4的lim引脚、ggnd引脚、inb-引脚、inb+引脚、am0引脚、am1引脚和pgnd引脚接地；功率放大器u4的pvdd26引脚、pvdd27引脚和pvdd28引脚分别与电源vdd和电容c26一端连接，电容c26另一端接地；功率放大器u4的bsa+引脚与电容c27一端连接，bsa-引脚与电容c28一端连接，电容c27另一端、outa+引脚、outa-引脚和电容c28另一端分别与电感l1一端连接，电感l1另一端与扬声器模块连接；功率放大器u4的bsb-引脚与电容c29一端连接，bsa+引脚与电容c30一端连接，电容c29另一端、outb_引脚、outb+引脚和电容c30另一端分别与电感l2一端连接，电感l2另一端与扬声器模块连接；功率放大器u4的pvdd15引脚、pvdd16引脚和pvdd17引脚分别与电源vdd和电容c31一端连接，电容c31另一端接地。

该优选方案具有以下有益效果：ht317除了完成功率放大功能外还具有限幅功能(plimt)，即在输出端限制其最大输出摆幅低于设定值，可避免意外的超额输出功率损坏喇叭，增加了本实用新型的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型电源模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的电路原理图；

图5是本实用新型实施例前级信号处理模块的电路原理图；

图6是本实用新型实施例功率放大模块的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1，本实用新型提供了一种移动式广播号音播放装置，该装置包括电源模块和分别与电源模块电路连接的喊话器模块、前级信号处理模块、mcu控制模块、dsp分频处理模块、功率放大模块和扬声器模块；喊话器模块和前级信号处理模块通信连接，前级信号处理模块分别和dsp分频处理模块和功率放大模块通信连接，功率放大模块和扬声器模块通信连接。

语音信号从喊话器模块进入装置，输入到前级信号处理模块进行信号放大和信号的控制，再传输到dsp分频处理模块，mcu控制模块控制dsp分频处理模块进行带通滤波后将信号经前级信号处理模块传输至功率放大模块(与放大器电路类型无关)进行功率放大，最后传输至扬声器模块进行播放，完成了语音喊话扩声功能。

请参照图2，本实用新型实施例中，电源模块包括ac电路、电池设备、充电电路、升压电路和dc转换电路；ac电路分别与充电电路和dc转换电路电路连接，充电电路的输入为整个电源模块的输入，dc转换电路的输出为整个电源模块的输出。

附近有电源时，可以通过ac电路对电池设备进行充电，也可直接通过ac电路和dc转换电路给装置进行供电，在野外使用，附近没有电源时电池设备可以单独给设备供电，转换成dc后进行升压转换，经dc转换后给设备供电，解决了野外用电不便的问题。

请参照图3，本实用新型实施例中，还包括定时授时模块、音频解码模块和显示模块，定时授时模块和mcu控制模块通信连接，音频解码模块分别与muc控制模块和前级信号处理模块通信连接，显示模块和mcu控制模块通信连接。

请参照图4，本实用新型实施例中，mcu控制模块包括型号为stm32f407vet6的单片机u1，单片机u1的vcc引脚接电源，vss引脚接地，vccp-1引脚接电容c1的一端，电容c1的另一端接地；单片机u1的vccp-2引脚接电容c2的一端，电容c2的另一端接地；单片机u1的pc10引脚和pc11引脚与音频解码模块连接，pd8引脚和dsp分频处理模块的dsp-t端连接，pd9引脚和dsp分频处理模块的dsp-r端连接，pa10引脚和pa9引脚与显示模块通信连接，pa9引脚、pb5引脚、pb6引脚和pb7引脚与定时授时模块连接。

本实用新型实施例中，显示模块包括一块显示屏xz1，其rx2引脚与单片机u1的pa10引脚连接，tx2引脚与单片机u1的pa9引脚连接，vcc引脚接电源，vss引脚接地。

本实用新型实施例中，定时授时模块包括型号为ds3231的芯片u2，其vcc引脚分别与电阻r2一端、电阻r1一端、电源和电容c4一端连接，电容c4另一端接地；芯片u2的vbat引脚分别与电容c3的一端和电池b1的正极连接；芯片u2的gnd引脚、电池b1的负极和电容c3的另一端接地；芯片u2的sda引脚分别与电阻r2的另一端和单片机u1的pb7引脚连接，scl引脚分别与电阻r1的另一端和单片机u1的pb6引脚连接，rst引脚和单片机u1的pbs引脚连接。

本实用新型实施例中，音频解码模块包括型号为ac690x的芯片u3，其vss引脚接地，ldo引脚与电容c5的一端连接，电容c5的另一端接地；芯片u3的vdo引脚连接电容c6的一端，电容c6的另一端接地；芯片u3的rtc引脚连接电容c7的一端，电容c7的另一端接地；芯片u3的avdd引脚连接电容c8的一端，电容c8的另一端接地；芯片u3的dvdd引脚连接电容c9的一端，电容c9的另一端连接到信号地；芯片u3的vcom引脚连接电容c10的一端，电容c10的另一端连接到信号地；芯片u3的pc4引脚与单片机u1的pc10引脚连接，pc5引脚与单片机u1的pc11引脚连接，dm引脚接外界u盘设备的d+端，dp引脚接外界u盘设备的d-端，dat引脚接内部存储设备的do端，cmd引脚接内部存储设备的cmd端，clk引脚接内部存储设备的clk端，aux-l引脚分别与电容c11的一端和电阻r3的一端连接；电容c11的另一端与电阻r4的一端连接，电阻r4另一端与前级信号处理模块连接；芯片u3的aux-r引脚分别与电容c12的一端和电阻r3的另一端连接，电容c12的另一端连接电阻r5的一端，电阻r5的另一端与前级信号处理模块连接。

本实用新型实施例中，dsp分频处理模块采用tms320c54xx芯片。

dsp分频处理模块起到了带通滤波的功能。

请参照图5，本实用新型实施例中，前级信号处理模块包括4个型号为njm4580的运算放大器；前级信号处理模块中电阻r6一端分别与电阻r4另一端和电阻r5另一端连接，电阻r6另一端分别与电阻r7一端、电容c13一端、电阻r8一端和运算放大器u1a反向输入端连接，电阻r7另一端与喊话器模块连接，运算放大器u1a正向输入端接地，其输出端分别与电容c13另一端、电阻r8另一端和电容c14一端连接，电容c14另一端分别与电阻r10和电阻r9连接，电阻r10另一端分别与电阻r11一端、电容c15一端和运算放大器u2a的反向输入端连接，运算放大器u2a的正向输入端接地，其输出端分别与电阻r11另一端、电容c15另一端和电容c16一端连接，电容c16另一端分别与电阻r15和电阻r14连接，电阻r15另一端与tms320c54xx芯片的dspin1引脚连接，电阻r14另一端与tms320c54xx芯片的dspin2引脚连接；电阻r9另一端分别与电容c18一端、电阻r12一端和运算放大器u1b的反向输入端连接，运算放大器u1b的正向输入端接地，其输出端分别与电容c18另一端、电阻r12另一端和电容c17一端连接，电容c17另一端和电阻r15一端连接，电阻r15另一端分别与tms320c54xx芯片的dspin3引脚和电阻r16一端连接，电阻r16另一端接地；tms320c54xx芯片的dspout引脚与电容c19一端连接，电容c19另一端与电阻r17一端连接，电阻r17另一端分别与运算放大器u2b的反向输入端和电阻r18的一端连接，运算放大器u2b的正向输入端接地，其输出端与电阻r18的另一端和电容c20的一端连接，电容c20另一端与功率放大模块连接。

前级信号处理模块起到了将音源信号混合处理后放大至合适的幅度，然后传输给功率放大模块的功能。

请参照图6，本实用新型实施例中，功率放大模块包括型号为ht317的功率放大器u4，功率放大器u4的sd引脚与单片机u1连接，ina+引脚与电容c21连接，电容c21另一端与电阻电容c20另一端连接；功率放大器u4的引脚ina-与电容c22一端连接，引脚plimt分别与电阻r20一端、电阻r19一端和电容c23一端连接，gvdd引脚分别与电阻r20另一端，电阻r21一端和电容c24一端连接，gain引脚分别与电阻r21另一端、电阻r22一端和电容c25一端连接，电容c22另一端、电阻r19另一端、电容c24另一端、电容c25另一端和电阻r22另一端接地；功率放大器u4的lim引脚、ggnd引脚、inb-引脚、inb+引脚、am0引脚、am1引脚和pgnd引脚接地；功率放大器u4的pvdd26引脚、pvdd27引脚和pvdd28引脚分别与电源vdd和电容c26一端连接，电容c26另一端接地；功率放大器u4的bsa+引脚与电容c27一端连接，bsa-引脚与电容c28一端连接，电容c27另一端、outa+引脚、outa-引脚和电容c28另一端分别与电感l1一端连接，电感l1另一端与扬声器模块连接；功率放大器u4的bsb-引脚与电容c29一端连接，bsa+引脚与电容c30一端连接，电容c29另一端、outb_引脚、outb+引脚和电容c30另一端分别与电感l2一端连接，电感l2另一端与扬声器模块连接；功率放大器u4的pvdd15引脚、pvdd16引脚和pvdd17引脚分别与电源vdd和电容c31一端连接，电容c31另一端接地。

功率放大模块起到了将音频信号进行功率放大，再传输给扬声器模块进行扬声播出的功能。

综上，本实用新型提供了一种带语音喊话扩声功能和定时音频播放功能的移动号音播放装置，用户在使用语音喊话括声功能时，音频信号从喊话器进入前级信号处理模块调整为合适的幅度后传递给dsp分频处理模块，mcu控制模块控制dsp分频处理模块在前级信号处理过程中进行带通滤波后经前级信号处理模块传输至功率放大模块(与放大器电路类型无关)进行功率放大，然后传输至扬声器模块输出。用户在使用定时音频播放功能时可通过u盘将多组需要播放的定时音频存储至与音频解码模块连接的内部存储设备中，内部存储设备一般使用内存卡，根据显示模块显示的信息确定播放音频及播放时间，定时授时模块确保时间的准确性，避免时间误差出现误操作，当时间到达预设时间点后mcu控制模块控制音频解码模块对定时音频进行解码后传递给前级信号处理模块进行处理，然后传递至dsp分频处理模块，muc控制模块控制dsp分频处理模块进行带通滤波后将信号传输至功率放大模块(与放大器电路类型无关)进行功率放大，最后传输至扬声器模块输出，完成了定时音频播放功能，本实用新型语音喊话扩声功能和定时音频播放功能可以同时使用。本装置系统产品高度整合，具有高度一体化，体积小巧便携，适合户外使用，操作简单的优点；具有电源供电和电池设备供电两种供电方式，在部队在野外集训、拉练；组织人员野外生存训练时作为小型号音喊话扩音及定时播放设备使用，具有实用性。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所描述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。