一种监控中音频信号传输装置的制作方法

技术领域

本发明属监控技术领域，尤其涉及一种监控中音频信号传输装置。

背景技术：

音视频监控系统中声音拾取及模拟音频电信号传输设备即监控拾音器。现有技术中拾音器通过外接电源供电，其接口信号通常定义为音频输出、电源正、电源负及音频地公共端，即通常所说的3线制拾音器接口。3线制接口的优点是简单方便，可以直接接入到远端设备，例如监控硬盘录像机、网络监控录像机和电脑声卡等。但由于音频信号采用电压信号输出，传输过程中易受外部干扰源影响产生噪声，对传输线要求高，只有采用优质屏蔽线传输信号，才能较为有效阻隔外部干扰，减小噪声。不同的工程施工案通常需要采用1～3芯屏蔽线，在长距离信号传输时，工程造价过高。

3线制接口带来的另一问题是供电电源接法的随意性，工程施工人员可以有很多种方法为拾音器供电，如就近用电源适配器供电，从远端集中供电，与音视频监控系统中摄像机共用电源等多种方式。这些供电方式都能使系统进入到工作状态，但引起的噪声问题却各不相同。供电电源性能的差异性、供电及信号传输距离的变化，与拾音器共用电源的摄像机的性能差异都会使噪声发生变化。同一种施工布线方法，有时有噪声，有时却没有噪声，在不同位置其噪声也不相同。这些问题使众多工程施工人员极为困惑，工程质量也得不到保障。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中音频信号的传输易受干扰，工程施工中需采用价格昂贵的3芯屏蔽线缆的问题，提供了一种监控中音频信号传输装置可以采用1芯或者2芯线缆，其中2芯线缆例如可以为双绞线、电话线、网线、RVV线等成本低廉的无屏蔽线缆，而且无需担心音频信号的传输干扰问题。工程布线供电方法简单且单一，降低了工程施工人员错误施工布线引起噪声干扰的风险。

本发明实施例提供了一种监控中音频信号传输装置，包括，

音频采集单元，发送单元，远端接口；

所述音频采集单元采集监控处的音频信号；

所述发送单元进一步包括：

电压/电流转换器，将所述音频采集单元采集的音频信号由电压信号转换为电流信号；

输出接口，与所述电压/电流转换器相连接，将音频信号的电流信号通过至少1芯线缆发送出去；

所述远端接口接收所述音频信号的电流信号，将所述电流信号转换为电压信号，传送给后端监控系统。

根据本发明实施例所述的一种监控中音频信号传输装置的一个进一步的方面，所述发送单元还进一步包括放大器，接收所述音频采集单元输出的音频信号，并经过放大后传送给所述电压/电流转换器。

根据本发明实施例所述的一种监控中音频信号传输装置的再一个进一步的方面，所述发送单元的输出接口还进一步包括二极管桥，连接于所述电压/电流转换器，用于兼容连接远端接口的正接或者反接的2芯线缆。

根据本发明实施例所述的一种监控中音频信号传输装置的另一个进一步的方面，所述发送单元还包括供电单元，向所述音频采集单元和发送单元供电。

根据本发明实施例所述的一种监控中音频信号传输装置的另一个进一步的方面，所述输出接口通过2芯线缆与远端接口连接，将音频信号的电流信号通过其中1芯线缆发送出去，另1芯线缆用作电源线。

根据本发明实施例所述的一种监控中音频信号传输装置的另一个进一步的方面，当N个所述音频采集单元和N个发送单元共同工作时，所述N个音频采集单元和N个发送单元共用所述电源线，并通过N条数据线传输每个发送单元输出的音频信号的电流信号。

根据本发明实施例所述的一种监控中音频信号传输装置的另一个进一步的方面，多个发送单元并接后接至一个远端接口，即可实现对所述多个发送单元连接的多个音频采集单元所采集音频信号的混音。线缆材质、粗细、长短及并接位置都对混音信号的强度无影响。

根据本发明实施例所述的一种监控中音频信号传输装置的另一个进一步的方面，所述远端接口进一步包括放大器和音频处理单元，所述放大器将所述转换后的电压信号放大，所述音频处理单元，用于音频信号降噪、清晰度增强及其它效果处理，可以是模拟硬件电路，也可采用DSP或其它数字电路。

根据本发明实施例所述的一种监控中音频信号传输装置的另一个进一步的方面，所述远端接口还包括音频变压器，与所述音频处理单元相连接，进一步滤除所述电压信号中的噪声。

通过本发明的实例，可以降低音频信号在监控传输中的信号干扰，使得施工难度降低，并且能够降低传输线缆的成本。

附图说明

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示为本发明一种监控中音频信号传输装置的结构示意图；

图2所示为本发明实施例一种监控中音频信号传输装置的电路图；

图3所示为本发明多个发送单元和远端接口的示意图；

图4所示为本发明实施例音频信号传输装置借用摄像机直流电源正线的示意图；

图5所示为本发明实施例一种音频采集阵列的信号传输结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示为本发明一种监控中音频信号传输装置的结构示意图。

包括音频采集单元101，发送单元102，远端接口103；

所述音频采集单元101采集监控处的音频信号。

所述发送单元102进一步包括电压/电流转换器1021，将所述音频采集单元101采集的音频信号由电压信号转换为电流信号；

输出接口1022，与所述电压/电流转换器1021相连接，将所述音频信号的电流信号通过至少1芯线缆发送出去。

所述远端接口103接收所述音频信号的电流信号，将所述电流信号转换为电压信号，传送给后端监控系统。

作为本发明的一个实施例，所述发送单元102还进一步包括放大器1023，接收所述音频采集单元101输出的音频信号，并经过放大后传送给所述电压/电流转换器1021。

作为本发明的一个实施例，所述发送单元102还包括供电单元1025，向所述音频采集单元和发送单元供电。

作为本发明的一个实施例，所述输出接口通过2芯线缆与远端接口连接，将音频信号的电流信号通过其中1芯线缆发送出去，另1芯线缆用作电源线。

作为本发明的一个实施例，所述发送单元102的输出接口1022还进一步包括二极管桥1024，连接于所述电压/电流转换器1021，用于兼容连接远端接口103的正接或者反接的1芯或者2芯线缆。

作为本发明的一个实施例，当N个所述音频采集单元101和N个发送单元102共同工作时，所述N个音频采集单元101和N个发送单元102共用所述电源线，并通过N条数据线传输每个发送单元102输出的音频信号的电流信号。

作为本发明的一个实施例，所述远端接口103进一步包括放大器1031和音频处理单元1032(在某些实施例中可以采用高通滤波器实现)，所述放大器1031将所述转换后的电压信号放大，所述音频处理单元1032将所述放大后的电压信号中的噪声滤除，采用高通滤波器实施时，可以滤除电压信号中的低频噪声。

作为本发明的一个实施例，所述远端接口103还包括音频变压器1033，与所述音频处理单元1032相连接，进一步滤除所述电压信号中的噪声。

作为本发明的一个实施例，将多个发送单元101并接后接至一个远端接口，即采用麦克风阵列或者多个麦克风，采集多路音频信号，然后通过多个发送单元分将叠加后的电流形式音频信号通过2芯或者1芯线缆发送给同一个远端接口进行接收。

作为本发明的一个实施例，所述音频采集单元和发送单元由监控系统中的摄像机电源供电，即音频采集单元101和发送单元102的电源线均与所述摄像机的供电线相连接由该摄像机的供电线进行供电。

通过上述实施例，传送电流信号到后端监控服务器可以避免音频信号在传输中易受到干扰的问题，在采用无屏蔽2芯线缆并与其它信号电源线缆(22OVAC/110VAC电源线缆、24VAC电源线缆、直流电源、视频信号电缆，局域网信号电缆、电话电缆及其它控制信号电缆)长距离近间距平行或共用线槽布设时，可以有效抑制干扰噪声。可以借用局域网信号电缆、电话电缆、视频信号双绞线传输器信号电缆、控制信号电缆空闲线芯或其它建筑物综合布线网络空闲资源完成信号传输及对发送装置供电。在音视频监控系统中采用集中供电方式施工时，可以借用摄像机直流电源正极线作为2芯连接线中的电源芯线。研究测试结果证明这种方法同样具有很好的抗干扰性能。多个发送装置可并接后接至一个或者多个远端接口，实现多路混音功能。线缆材质、粗细、长短及并接位置都对混音信号的强度无影响。还具有电路结构简单和成本造价低廉的优点，在音视频监控系统及其它系统中有着广泛应用前景。可用1芯或者2芯无屏蔽线缆替代现有监控拾音器采用的2芯或3芯屏蔽线缆。在降低工程造价的同时，确保信号传输不会受到干扰，便于工程布线施工。

如图2所示为本发明实施例一种监控中音频信号传输装置的电路图。

图中的发送单元包括麦克风M1，电阻R3是驻极体麦克风M1的供电及负载电阻，麦克风M1将声音转换为音频电压信号，音频电压信号通过隔直电容C4、C8藕合至麦克风放大器OP1，R9用于调节OP1的增益。OP1输出的音频电压信号经R6及C3藕合至模组U1，该模组U1将音频电压信号转换为音频电流信号Iin，U1将Iin放大后在Iout端输出音频电流信号Io。模组U1同时作为稳压电源输出电压Vreg(可以连接视频监控系统中的摄像机电源从而获得电源)，为麦克风M1及麦克风放大器OP1供电。电流Io经二极管桥D2并通过传输线流向远端接口。二极管桥D2用于保证连接发送单元和远端接口的2芯线缆在正接或反接的情况下，都可以正常工作。

其中，所述发送单元的供电可以借用监控系统视频监控中的供电，所述2芯线缆可以为单独的2芯线缆(屏蔽或者非屏蔽线缆均可)，还可以采用局域网信号电缆、电话电缆、视频信号双绞线传输器信号电缆、控制信号电缆空闲线芯或其它建筑物综合布线网络空闲资源作为传输用的线缆，其中1芯为数据线，另1芯为电源线。

在另一个实施例中，可以如图3所示为本发明多个发送单元和远端接口的示意图，其中对于N个发送单元和N个远端接口来说，只需要N+1芯的传输线缆，即，N芯线缆用于传送发送单元采集到的音频电流信号I1、I2…In，还需要1芯线缆用作电源线，所述N个发送单元可以借用摄像机直流电源正极线301作为连接线中的电源芯线。

在图2中的远端接口部分还包括，电流/电压转换器(在本例中为电阻R12，当然还可以采用其它电流/电压转换器)，发送单元输出的音频电流信号Io在流经电阻R12时产生音频电压信号，这个电压信号经C9、R10藕合到放大器OP2进行放大，R11用于控制OP2的增益。OP3及周边阻容元件组成一个高通滤波器，用于消除声音信号中的低频噪声，还可以采用其它滤波降噪电路或者芯片，例如可以使用模拟硬件电路，也可采用DSP或其它数字电路实现噪声处理。OP3输出信号通R7、C7、音频变压器T1送至输出接线端子P3、P4，所述接线端子P3、P4连接于后台的监控系统，其中所述音频变压器T1用于进一步过滤音频电压信号中的噪声。P1、P2是DC电源输入接线端子，D1用于输入电源反接保护。输入电源经C1简单滤波后的电压V+，可作为发送单元内部电源使用，V+通过接线端子P6经传输线送至发送单元。

如图4所示为本发明实施例音频信号传输装置借用摄像机直流电源正线的示意图。

在图中发送单元401连接视频监控中摄像机402的供电电源403正极，将音频电流信号通过1芯线缆404和远端接口405发送给后台监控服务器，所述远端接口405还与摄像机的供电电源403负相连接以构成供电回路。

如图5所示为本发明实施例一种音频采集阵列的信号传输结构示意图，在该图中多个发送单元501并接后接至一个远端接口502，即采用麦克风阵列或者多个麦克风，采集多路音频信号，然后通过多个发送单元将叠加后电流形式的音频信号通过2芯或者1芯线缆发送给同一个远端接口进行接收，通过该实施例可以实现音频采集中音频信号的混音。

通过上述实施例，传送电流信号到后端监控服务器可以避免音频信号在传输中易受到干扰的问题，在采用无屏蔽2芯线缆并与其它信号电源线缆(220VAC/110VAC电源线缆、24VAC电源线缆、直流电源、视频信号电缆，局域网信号电缆、电话电缆及其它控制信号电缆)长距离近间距平行或共用线槽布设时，可以有效抑制干扰噪声。可以借用局域网信号电缆、电话电缆、视频信号双绞线传输器信号电缆、控制信号电缆空闲线芯或其它建筑物综合布线网络空闲资源完成信号传输及对发送装置供电。在音视频监控系统中采用集中供电方式施工时，可以借用摄像机直流电源正极线作为2芯连接线中的电源芯线。研究测试结果证明这种方法同样具有很好的抗干扰性能。多个发送装置可并接使用，实现多路混音功能。线缆材质、粗细、长短及并连位置都对混音信号的强度无影响。还具有电路结构简单和成本造价低廉的优点，在音视频监控系统及其它系统中有着广泛应用前景。可用2芯无屏蔽线缆替代现有监控拾音器采用的2芯或3芯屏蔽线缆。在降低工程造价的同时，确保信号传输不会受到干扰，便于工程布线施工。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。