专利名称：智能化数码卡拉ok机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能化数码卡拉OK机。
卡拉OK的原理是在进行歌曲演唱时，将演唱者的声音(称为直达声)进行延时、混响、回声处理，然后将经过处理的信号与直达声混合，再通过功率放大后到扬声器输出。延迟时间的长短、回声次数的多少、混响量的比例大小都直接关系到卡拉OK演唱的效果。
卡拉OK机的效果调节(设置)主要包括延迟时间(延时)、混响量、回声次数3个方面。普通卡拉OK机的各个效果调节都需要用户通过多个旋钮(按键)等方式自己去操作，由于缺乏专业知识和经验，实际操作难度较大。
本实用新型的目的是设计一种延迟时间、混响量、回声次数均由一个单片机(MCU)进行自动控制和调节的数码卡拉OK机，简称为智能化数码卡拉OK机。
本实用新型的基本技术原理是通过对大量实际声场(普通家庭的客厅、卡拉OK厅等)的数据测量和经验，根据不同声场的特点(听音面积、房间物件摆放等)设置若干种卡拉OK模式。不同的卡拉OK模式设置不同的混响量、回声次数、延迟时间数据，将这些数据写入机器内置的单片机(MCU)中，由MCU去控制卡拉OK集成电路芯片和“混响量、回声次数、延迟时间”电路。当用户按遥控器上或机载装置的卡拉OK效果数字键“1、2、3、4…”，遥控器或机载装置发出相应的数据信号，MCU接收到信号后，作出相应的处理，并控制对应的电路。这样就可以选择相应的卡拉OK效果模式。实际使用时，用户只要认识阿拉伯数字，会按遥控器或机器上的选择键，就可以选择到自己满意的卡拉OK效果，使用十分方便。
本实用新型具体是这样实现的一种智能化数码卡拉OK机，涉及话筒信号输入装置，线路信号输入装置，包括延时控制装置的卡拉OK集成电路芯片N1，混响量控制器，回声次数控制器，混合、放大装置和输出装置，其中线路信号输入装置的输出端接混合、放大装置的输入端，混合放大装置的输出端接输出装置的输入端；话筒信号输入装置输出的信号经混合、音调处理后分成两路，一路接混合、放大装置的输入端，另一路接卡拉OK集成电路芯片N1的信号输入端A，卡拉OK集成电路芯片N1的输出端B接混响量控制器输入端，混响量控制器输出端接混合、放大装置的输入端，延时控制装置的输入端接卡拉OK集成电路芯片N1的相应输入端，回声次数控制器的输出端接卡拉OK集成电路芯片N1的相应输入端，其特征在于在电路中还设有单片机N4，所述混响量控制器包括集成块N2及其外围电路，回声次数控制器包括集成块N3及其外围电路，且混响量控制器，回声次数控制器和延时控制装置的输入端均接于单片机N4的相应输出端，回声次数控制器和延时控制装置的输出端接于卡拉OK集成电路芯片N1的相应输入端，单片机N4的另一个输出端接卡拉OK集成电路芯片N1的相应输入端。
进一步的方案是，所述卡拉OK集成电路芯片N1的型号是M65831AP，且其第1、24脚步通过电容C4后接地，第2脚通过电容C6后接地，第3脚通过电容C7后接地，在第2、3脚之间还并联有电阻R6和晶体振荡器G1，第4、5、6脚并联后接单片机N4的相应输出端，第7、8、9、10、11、12脚并联后接地，第13脚通过电容C14后联接到输出端B，然后分成两路，一路接混响量控制器的输入端，另一路接回声次数控制器的输入端，第13脚上还接有电阻R10，在第14脚与13脚之间还接有电容C13，在第14脚上还接有电阻R9，电阻R9的另一端和电阻R10的另一端联接后接于电阻R7的一端，电阻R7的另一端分成两路，一路通过电阻R8后接第15脚，另一路通过电容C12后接第16脚，第17脚通过电容C11后接地，第18脚通过电容C10后接地，第19脚通过电容C9后接地，第20、21脚之间接有电阻R5和电容C8构成的串联电路，在第22、23脚之间接有电容C5，第22、23脚还分别接电阻R4和R3的一端，电阻R4和电阻R3的另一端相连接后接于话筒信号输入装置经混合、音调处理后的输出端A。
更进一步的方案是，所述回声次数控制集成块N3的型号是CD4051，且其第2、4脚之间接有电阻R11第2、5脚之间接有电阻R12，第1、5脚之间接有电阻R13，第1、12脚之间接有电阻R14，第12、15脚之间接有电阻R15，第14、15脚之间接有电阻R16，第13、14脚之间接有电阻R17，第13脚还通过电阻R18后分成两路，一路通过电容C15后接地，另一路通过电阻R19和电容C16构成的串联电路后接于卡拉OK集成电路芯片N1的输出端B，第3脚接话筒信号输入装置输出的信号经混合、音调处理后的输出端A，第9、10、11脚并联后接单片机N4的相应输出端。
再进一步的方案是，所述混响量集成块N2的型号为CD4051，且其第3脚通过电阻R28和电容C19构成的串联电路后接于混合、放大电路，且在电容C19和混合、放大电路之间还接有电阻R29，电阻R29另一端接地，第9、10、11脚并联后接单片机N4的相应输出端，第2、4脚之间接有电阻R27，第2、5脚之间接有电阻R26，第1、5脚之间接有电阻R25，第1、12脚之间接有电阻R24，第12、15脚之间接有电阻R23，第14、15脚之间接有电阻R22，第13、14脚之间接有电阻R21，卡拉OK集成电路芯片N1的输出端B通过电容C17和电阻R20构成的串联电路后接于第13脚，第13脚还通过电容C18后接地。
在本实用新型中，N1可以是任意一种卡拉OK集成电路，N4可以采用任意一种MCU，N2、N3可以采用任意一种功能类似的电子开关或电子音量集成电路。
本实用新型的优点是由于对不同的卡拉OK模式设置了不同的混响量、回声次数、延迟时间数据，且这些数据已经写入机器内置的单片机N4(MCU)中，由N4去控制N1、N2、N3就可以实现对应的混响量、回声次数、延迟时间，只要用户使用与N4要求相适应的遥控器，当用户操作遥控器的相应按键，N4就作出对应的反应，从而实现了卡拉OK的智能化操作。
图1是本实用新型的电路原理图。
以下结合附图对本实用新型做详尽描述。
如
图1，一种智能化数码卡拉OK机，涉及话筒信号输入装置M1C1IN和MIC2IN，线路信号输入装置LINE-R和LINE-L，卡拉OK集成电路芯片N1，N1的主要作用是对话筒信号(演唱直达声)进行延时处理，由集成块N3及其外围电路构成的回声次数控制器，由集成块N2及其外围电路构成的混响量控制器，单片机N4(MCU)，混合、放大装置及输出装置。
其中话筒信号输入装置输入的信号经混合、音调处理后分成两路，一路分别经过电阻R30和电阻R31后接混合、放大装置的输入端，另一路经耦合电容C1后，再接由电阻R1、R2和电容C2、C3共同组成的低通滤波器，且电阻R1一端接电容C1，另一端接电阻R2的一端，并通过电容C2后接地，电阻R2的另一端接A点并通过电容C3后接地，线路信号输入装置也接于混合、放大装置，混合、放大装置的输出端接输出装置。
N1为(M65831AP或M65831FP)，N1的第1、24脚为电源供应，接正电源，且第1、24脚均通过电容C4后接地，第2、3脚为振荡器，其中第2脚通过电容C6后接地，第3脚通过电容C7后接地，在第2、3脚之间还并联有电阻R6和晶体振荡器G1，第4、5、6脚并联后接单片机N4的相应输出端，第7、8、9、10、11、12脚并联后接地，第13脚通过电容C14后联接到输出端B，然后分成两路，一路接混响量控制器的输入端，另一路接回声次数控制器的输出端，第13脚上还接有电阻R10，在第14脚与第13之间还接有电容C13，在第14脚上还接有电阻R9，电阻R9的另一端和电阻R10的另一端联接后接于电阻R7的一端，电阻R7的另一端分成两路，一路通过电阻R8后接第15脚，另一路通过电容C12后接第16脚，第17脚通过电容C11后接地，第18脚通过电容C10后接地，第19脚通过电容C9后接地，第20、21脚之间接有电阻R5和电容C8构成的串联电路，在第22、23脚之间接有电容C5，第22、23脚还分别接电阻R4和电阻R3的一端，电阻R4和电阻R3的另一端相连接后接于话筒信号输入装置经混合、音调处理后的输出端A。
N1的主要作用是对话筒信号(演唱直达声)进行延时处理，话筒信号由第23脚输入，由第13脚输出。接在第23脚和第13脚之间的网络是N1的反馈回路。改变反馈回路阻抗的大小，就改变了N1的反馈深度。反馈回路阻抗越小，反馈越深，回声次数越多；反之，反馈越浅，回声次数越少。
N1的第1脚和第24脚为电源供应，接正电源。2、3脚为振荡器，外接的G1为晶体振荡器，C6、C7起振荡频率微调作用，即R6、G1、C6、C7共同组成频率振荡电路。
N1的第4、5、6脚是数据控制脚。通过N4给第4、5、6脚写入不同的控制信号，可以控制N1延迟时间的长短。
第7、8、9、10、11、12脚接地。
第13、14脚外接的C13与R9、R10共同组成低通滤波器。
R8、R7、C12为N1局部调整网络。
R3、R4和C5组成低通滤波器。
C9、C10、C4、C11为退耦电容。
R5、C8为局部调整网络。
第22、23脚外接的C5、R3、R4为低通滤波器。
C1为耦合电容；C4为退耦电容；R1、R2、C2、C3共同组成低通滤波器；C14为N1输出信号耦合(隔直耦合)，其信号通过C16耦合到达N3控制回声次数；同时通过C17耦合到达N2控制混响深度。
回声次数控制集成块N3的型号是CD4051，且第2、4脚之间接有电阻R11，第2、5脚之间接有电阻R12，第1、5脚之间接有电阻R13，第1、12脚之间接有电阻R14，第12、15脚之间接有电阻R15，第14、15脚之间接有电阻R16，第13、14脚之间接有电阻R17，第13脚还通过电阻R18后分成两路，一路通过电容C15后接地，另一路通过电阻R19和电容C16构成的串联电路后接于卡拉OK集成电路芯片N1的输出端B，第3脚接话筒信号输入装置输出的信号经混合、音调处理后的输出端A，第9、10、11脚并联后接单片机N4的相应输入端。
N3及其外围电路(即R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17)相当于1个可变电阻器。接在N1的信号输入和输出之间，充当N1的反馈网络。
N3(型号CD4051)是1个8选1电子开关(单刀8掷)。第9、10、11脚是其数据控制脚。通过N4给第9、10、11脚写入不同的控制信号，可以控制N3的X脚与X0-X7脚的通断关系。由于R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19是串联关系，所以通过控制N3，可以控制A点至B点阻值(反馈阻抗)的大小，相当于控制了N1的反馈深度。比如，当X0与X导通时，A点至B点阻值等于R17+R18，这时，反馈阻抗最小，反馈最强，回声次数最多。当X1与X导通时，A点至B点阻值等于R18+R17+R16，依此类推。当X7与X导通时，A点至B点阻值等于R19+R18+R17+R16+R15+R14+R13+R12+R11，这时，反馈阻抗最大，反馈最弱，回声次数最少。
C15与R19共同组成低通滤波器。
混响量集成块N2的型号为CD4051，且其第3脚通过电阻R28和电容C19构成的串联电路后接于混合、放大电路，且在电容C19和混合、放大电路之间还接有电阻R29，电阻R29另一端接地，第9、10、11脚并联后接单片机N4的相应输出端，第2、4脚之间接有电阻R27，第2、5脚之间接有电阻R26，第1、5脚之间接有电阻R25，第1、12脚之间接有电阻R24，第12、15脚之间接有电阻R23，第14、15脚之间接有电阻R22，第13、14脚之间接有电阻R21，卡拉OK集成电路芯片N1的输出端B通过电容C17和电阻R20构成的串联电路后接于第13脚，第13脚还通过电容C18后接地。
和N3的工作原理一样，N2及其外围电路也相当于1个可变电阻器。通过控制N2，可以控制B点至C点之间阻值的大小，从而控制混响量(ECHO)的大小(与话筒直达声的混合比例)。当X0与X导通时，B点至C点之间阻值等于R20，此时，混响量最大；当X0与X7导通时，B点与C点之间阻值等于R20+R21+R22+R23+R24+R25+R26+R27。此时，混响量最小。
C18与R20组成低通滤波器。
R28起限流作用，保护N2不受运放损坏的影响。
R29起电位参考点的作用，R29与C19共同组成运放的直流回路。
权利要求1.一种智能化数码卡拉OK机，涉及话筒信号输入装置，线路信号输入装置，包括延时控制装置的卡拉OK集成电路芯片(N1)，混响量控制器，回声次数控制器，混合、放大装置和输出装置，其中线路信号输入装置的输出端接混合、放大装置的输入端，混合放大装置的输出端接输出装置的输入端；话筒信号输入装置输出的信号经混合、音调处理后分成两路，一路接混合、放大装置的输入端，另一路接卡拉0K集成电路芯片(N1)的信号输入端(A)，卡拉OK集成电路芯片(N1)的输出端(B)接混响量控制器输入端，混响量控制器输出端接混合、放大装置的输入端，回声次数控制器的输出端接卡拉OK集成电路芯片(N1)的相应输入端，其特征在于在电路中还设有单片机(N4)，所述混响量控制器包括集成块(N2)及其外围电路，回声次数控制器包括集成块(N3)及其外围电路，且混响量控制器和回声次数控制器的输入端接于单片机(N4)的相应输出端，回声次数控制器的输出端接于卡拉OK集成电路芯片(N1)的相应输入端，单片机(N4)的另一个输出端接卡拉OK集成电路芯片(N1)的相应输入端。
2.根据权利要求1所述的智能化数码卡拉OK机，其特征在于所述卡拉OK集成电路芯片(N1)的型号是M65831AP，且其第1、24脚通过电容(C4)后接地，第2脚通过电容(C6)后接地，第3脚通过电容(C7)后接地，在第2、3脚之间还并联有电阻(R6)和晶体振荡器(G1)，第4、5、6脚并联后接单片机(N4)的相应输出端，第7、8、9、10、11、12脚并联后接地，第13脚通过电容(C14)后联接到输出端(B)，然后分成两路，一路接混响量控制器的输入端，另一路接回声次数控制器的输入端，在第13脚上还接有电阻(R10)，在第14脚与第13脚之间还接有电容(C13)，在第14脚上还接有电阻(R9)，电阻(R9)的另一端和电阻(R10)的另一端联接后接于电阻(R7)的一端，电阻(R7)的另一端分成两路，一路通过电阻(R8)后接第15脚，另一路通过电容(C12)后接第16脚，第17脚通过电容(C11)后接地，第18脚通过电容(C10)后接地，第19脚通过电容(C9)后接地，第20、21脚之间接有电阻(R5)和电容(C8)构成的串联电路，在第22、23脚之间接有电容(C5)，第22、23脚还分别接电阻(R4)和电阻(R3)的一端，电阻(R4)和电阻(R3)的另一端相连接后接于话筒信号输入装置经混合、音调处理后的输出端(A)。
3.根据权利要求1所述的智能化数码卡拉OK机，其特征在于所述回声次数控制集成块(N3)的型号是CD4051，且其第2、4脚之间接有电阻(R11)，第2、5脚之间接有电阻(R12)，在第1、5脚之间接有电阻(R13)，在第1、12脚之间接有电阻(R14)，在第12、15脚之间接有电阻(R15)，在第14、15脚之间接有电阻(R16)，第13、14脚之间接有电阻(R17)，第13脚还通过电阻(R18)后分成两路，一路通过电容(C15)后接地，另一路通过电阻(R19)和电容(C16)构成的串联电路后接于卡拉OK集成电路芯片(N1)的输出端(B)，第3脚接话筒信号输入装置输出的信号经混合、音调处理后的输出端(A)，第9、10、11脚并联后接单片机(N4)的相应输出端。
4.根据权利要求1所述的智能化数码卡拉OK机，其特征在于所述混响量集成块(N2)的型号为CD4051，且其第3脚通过电阻(R28)和电容(C19)构成的串联电路后接于混合、放大电路，且在电容(C19)和混合、放大电路之间还接有电阻(R29)，电阻(R29)另一端接地，第9、10、11脚并联后接单片机(N4)的相应输出端，第2、4脚之间接有电阻(R27)，第2、5脚之间接有电阻(R26)，第1、5脚之间接有电阻(R25)，第1、12脚之间接有电阻(R24)，第12、15脚之间接有电阻(R23)，第14、15脚之间接有电阻(R22)，第13、14脚之间接有电阻(R21)，卡拉OK集成电路芯片(N1)的输出端(B)通过电容(C17)和电阻(R20)构成的串联电路后接于第13脚，第13脚还通过电容(C18)后接地。
专利摘要本实用新型涉及一种智能化数码卡拉OK机,其主要技术特征是对不同的卡拉OK模式设置了不同的混响量、回声次数、延迟时间数据,将这些数据写入机器内置的单片机(MCU)中,由MCU去控制卡拉OK集成电路芯片N
文档编号G10K15/08GK2415428SQ0022255
公开日2001年1月17日 申请日期2000年3月20日 优先权日2000年3月20日
发明者冯伟 申请人:四川湖山电子股份有限公司