音频设备及音频系统的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种音频设备及音频系统。

背景技术：

目前，现有的音频设备在多台级联使用时，通常需要分别调整主机和从机进入级联状态，这种方式调试复杂，且在音频设备数量多的情况下，调试工作量大，不易实现。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提出一种音频设备及音频系统，旨在实现多台音频设备的智能级联。

为实现上述目的，本实用新型提出一种音频设备，包括音频信号输入端、音频信号输出端、主控制模快、直流检测电路、信号叠加电路及直流电源，所述音频信号输入端分别与所述直流检测电路的检测端及所述信号叠加电路的输入端连接，所述直流检测电路的输出端与所述主控制器的信号输入端连接，所述主控制器的控制端与所述信号叠加电路的受控端连接，所述信号叠加电路的输入端与所述直流电源连接，所述信号叠加电路的输出端与所述音频信号输出端连接；其中，

所述直流检测电路，用于检测所述音频信号输入端输入的音频信号中的直流信号，并在检测到所述音频信号中有直流信号时，输出检测信号；

所述主控制器，用于在接收到所述检测信号时，输出叠加控制信号；

所述信号叠加电路，用于在接收到所述叠加控制信号时，将所述直流电源叠加至所述音频信号后输出。

优选地，所述音频设备还包括按键开关，所述按键开关的输出端与所述主控制器连接，用于在触发时输出级联信号；

所述主控制器，还用于在接收到所述级联信号时，输出所述叠加控制信号。

优选地，所述直流检测电路包括直流电检测单元及第一开关单元，所述直流电检测单元的输入端为所述直流检测电路的检测端，所述直流电检测单元的输出端与所述开关的受控端连接，所述第一开关单元的输出端为所述直流检测电路的输出端。

优选地，所述直流电检测单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第三电容及第一开关管，所述第一电阻的第一端为所述直流电检测单元的输入端，并与所述第二电阻的第一端及所述第三电阻的第一端互连，所述第一电阻的第二端经所述第四电阻接地；所述第二电阻的第二端经所述第五电阻接地；所述第三电阻的第二端与所述第六电阻的第一端、第一电容的第一端及所述第一开关的受控端互连；所述第六电阻的第二端及所述第一电容的第二端均接地；所述第一开关管的第一执行端为所述直流电检测开关的输出端，并与所述第二电容的第一端连接，所述第一开关管的第二执行端与所述第二电容的第二端连接，并接地；所述第三电容与所述第五电阻并联设置。

优选地，所述第一开关单元的包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第二开关管、第三开关管及第四电容，所述第七电阻的第一端为所述第一开关单元的受控端，所述第七电阻的第二端与所述第二开关管的受控端及所述第八电阻的第一端连接，所述第二开关管的输入端与第一直流电源及所述第八电阻的第二端互连，所述第二开关管的输出端与所述第九电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第一端、所述第十一电阻的第一端及所述第四电容的第一端互连；所述第十电阻的第二端与所述第四电容的第二端连接，并接地；所述第十一电阻的第二端与所述第十二电阻的第一端及所述第三开关管的受控端互连；所述第十二电阻的第二端接地；所述第三开关管的第一执行端为所述第一开关单元的输出端所述第三开关管的第二执行端接地。

优选地，所述第一开关单元还包括第十三电阻，所述第十三电阻串联设置于第二直流电源与所述第三开关管的第一执行端之间。

优选地，所述信号叠加电路包括第二开关单元及直流电叠加单元，所述第二开关单元的受控端为所述直流叠加开关的受控端，所述第二开关单元的输出端与直流电叠加单元的受控端连接，所述直流电叠加单元的输入端为所述信号叠加电路的输入端，所述直流电叠加单元的输出端为所述信号叠加电路的输出端。

优选地，所述第二开关单元包括第十四电阻、第十五电阻及第四开关管，所述第十四电阻的第一端为所述第二开关的受控端，所述第十四电阻的第二端与所述第十五电阻的第一端及所述第四开关管的受控端互连；所述第十五电阻的第二端接地；所述第四开关管的第一执行端为所述第二开关单元的输出端，所述第四开关管的第二执行端接地。

优选地，所述直流电叠加单元包括第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第五电容及第五开关管，所述第十六电阻的第一端为所述直流电叠加单元的受控端，所述第十六电阻的第二端与所述第五开关管的受控端及所述第十七电阻的第一端互连，所述第五开关管的输入端与所述直流电源及所述第十七电阻的第二端互连，所述第五开关管的输出端与所述第十八电阻的第一端连接；所述第十八电阻的第二端与所述第十九电阻的第一端、所述第二十电阻的第一端及所述第五电容的第一端互连；所述第十九电阻的第二端与所述第五电容的第二端连接，并接地；所述第二十电阻的第二端为所述直流电叠加单元的输出端。

本实用新型还提出一种音频系统，该音频系统包括如上所述的音频设备，所述音频设备的数量为多个，各所述音频设备之间通过音频线电连接，该音频设备包括音频信号输入端、音频信号输出端、主控制模快、直流检测电路及信号叠加电路、直流电源，所述音频信号输入端分别与所述直流检测电路的检测端及所述信号叠加电路的输入端连接，所述直流检测电路的输出端与所述主控制器的信号输入端连接，所述主控制器的控制端与所述信号叠加电路的受控端连接，所述信号叠加电路的输入端与所述直流电源连接，所述信号叠加电路的输出端与所述音频信号输出端连接；其中，所述直流检测电路，用于检测所述音频信号输入端输入的音频信号中的直流信号，并在检测到所述音频信号中有直流信号时，输出检测信号；所述主控制器，用于在接收到所述检测信号时，输出叠加控制信号；

所述信号叠加电路，用于在接收到所述叠加控制信号时，将所述直流电源叠加至所述音频信号后输出。

本实用新型音频设备通过设置信号叠加电路，并在多台音频设备通过音频线连接实现级联时，主机中的信号叠加电路在音频信号输出端给音频信号叠加一直流信号，并将该音频信号叠加直流信号后的混合信号经音频信号输出端输出，以使下一级从机的直流检测电路在检测自身的音频信号输入端输入的音频信号中有直流信号时，输出检测信号主控制器，以使主控制器在接收到该检测信号时，输出叠加控制信号，从而控制信号叠加电路叠加一直流信号，并将该音频信号叠加直流信号后的混合信号经音频信号输出端输出，以此类推，直至最后一台从机，此时从机即进入级联状态，并将工作模式切换为音频输入模式，以播放主机播放的音频信息。本实用新型实现了音频设备的智能级联，从而避免了音频设备在多台级联使用时，需要分别调整主机和从机进入级联状态，本实用新型电路结构简单易于实现，减少了音频设备级联的工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型音频设备应用于音频系统中一实施例的功能模块示意图；

图2为图1音频设备中直流检测电路的电路结构示意图；

图3为图1音频设备中信号叠加电路的电路结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种音频设备，适用于设有多台音频设备的大型会议室、广场等需要多台设备级联的场合，该音频设备可以是电视机、音箱等可以播放音频的设备，一般地，主机为音源播出的第一台音频设备，从机可以通过音频线依次与主机相连，以实现多台音频设备的级联。

参照图1，在本实用新型一实施例中，该音频设备包括音频信号输入端Audio In、音频信号输出端Audio Out、直流检测电路10、信号叠加电路20、主控制器30及直流电源VCC，所述音频信号输入端Audio In分别与所述直流检测电路10的检测端及所述信号叠加电路20的输入端连接，所述直流检测电路10的输出端与所述主控制器30的信号输入端M-D连接，所述主控制器30的控制端M-C与所述信号叠加电路20的受控端连接，所述信号叠加电路20的输出端与所述音频信号输出端Audio Out连接。

本实施中，所述直流检测电路10用于检测所述音频信号输入端Audio In输入的音频信号中的直流信号，并在检测到所述音频信号中有直流信号时，将所述直流信号输出，直流检测电路10优选采用开关电路实现，并实时检测音频信号输入端Audio In输入的音频信号，当检测到该音频信号中叠加有直流信号时开启，并输出检测信号至主控制器30，以使主控制器30在接收到所述检测信号时，输出叠加控制信号，从而控制所述信号叠加电路20在接收到所述叠加控制信号时，并接入所述直流电源VCC，以将所述直流电源VCC叠加至所述音频信号后输出至音频信号输出端Audio Out。本实施例中，主控制器30可以是集成芯片，也可以由分立元件组成，本实施例优选为集成芯片，以简化电路。

本实施用新型音频设备通过设置信号叠加电路20，并在多台音频设备通过音频线连接实现级联时，主机中的信号叠加电路20在音频信号输出端Audio Out给音频信号叠加一直流信号，并将该音频信号叠加直流信号后的混合信号经音频信号输出端Audio Out输出，以使下一级从机的直流检测电路10在检测自身的音频信号输入端Audio In输入的音频信号中有直流信号时，输出检测信号主控制器30，以使主控制器30在接收到该检测信号时，输出叠加控制信号，从而控制信号叠加电路20叠加一直流信号，并将该音频信号叠加直流信号后的混合信号经音频信号输出端Audio Out输出，以此类推，直至最后一台从机，此时从机即进入级联状态，并将工作模式切换为音频输入模式，以播放主机播放的音频信息。本实用新型实现了音频设备的智能级联，从而避免了音频设备在多台级联使用时，需要分别调整主机和从机进入级联状态，本实用新型电路结构简单易于实现，减少了音频设备级联的工作量。

继续参照图1，进一步地，上述实施例中，所述音频设备还包括按键开关(图未示出)，所述按键开关的输出端与所述主控制器30连接，用于在触发时输出级联信号；

所述主控制器30，还用于在接收到所述级联信号时，输出所述叠加控制信号。

需要说明的是，一般的，音频设备均设置有一按键开关，按键开关在接收到按键信号时触发，并输出级联信号至主控制器30，以使主控制器30输出相应的控制信号，以设备进入级联模式，并输出叠加控制信号至信号叠加电路20，从而控制信号叠加电路20叠加一直流信号，并将该音频信号叠加直流信号后的混合信号经音频信号输出端Audio Out输出。

参照图2，在一优选实施例中，所述直流检测电路10包括直流电检测单元11及第一开关单元12，所述直流电检测单元11的输入端为所述直流检测电路10的检测端，所述直流电检测单元11的输出端与所述开关的受控端连接，所述第一开关单元12的输出端为所述直流检测电路10的输出端。

本实施例中，当直流电检测单元11检测到音频信号输入端Audio In仅有模拟音频信号输入时，直流电检测单元11不工作，第一开关单元12关闭，当直流电检测单元11检测到音频信号输入端Audio In的音频信号中有直流信号输入时，直流电检测单元11工作，并触发第一开关单元12开启，从而输出检测信号。

参照图2，进一步地，上述实施例中，所述直流电检测单元11包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3及第一开关管Q1，所述第一电阻R1的第一端为所述直流电检测单元11的输入端，并与所述第二电阻R2的第一端及所述第三电阻R3的第一端互连，所述第一电阻R1的第二端经所述第四电阻R4接地；所述第二电阻R2的第二端经所述第五电阻R5接地；所述第三电阻R3的第二端与所述第六电阻R6的第一端、第一电容C1的第一端及所述第一开关的受控端互连；所述第六电阻R6的第二端及所述第一电容C1的第二端均接地；所述第一开关管Q1的第一执行端为所述直流电检测开关的输出端，并与所述第二电容C2的第一端连接，所述第一开关管Q1的第二执行端与所述第二电容C2的第二端连接，并接地；所述第三电容C3与所述第五电阻R5并联设置。

本实施例中，第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4及第五电阻R5用于匹配输入阻抗，第一电容C1及第二电容C2用于滤出输入的音频信号，以使当音频信号中叠加有直流信号时，仅输出直流信号，第三电容C3用于避免音频设备与音频设备之间的实现热插拔时，音频信号出现抖动。具体地，当有直流信号输入时，第三电阻R3与第四电阻R4串联分压，以控制第一开关管Q1导通，并输出低电平信号。

继续参照图2，进一步地，上述实施例中，所述第一开关单元12的包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第二开关管Q2、第三开关管Q3及第四电容C4，所述第七电阻R7的第一端为所述第一开关单元12的受控端，所述第七电阻R7的第二端与所述第二开关管Q2的受控端及所述第八电阻R8的第一端连接，所述第二开关管Q2的输入端与第一直流电源VCC1及所述第八电阻R8的第二端互连，所述第二开关管Q2的输出端与所述第九电阻R9的第一端连接，所述第九电阻R9的第二端与所述第十电阻R10的第一端、所述第十一电阻R11的第一端及所述第四电容C4的第一端互连；所述第十电阻R10的第二端与所述第四电容C4的第二端连接，并接地；所述第十一电阻R11的第二端与所述第十二电阻R12的第一端及所述第三开关管Q3的受控端互连；所述第十二电阻R12的第二端接地；所述第三开关管Q3的第一执行端为所述第一开关单元12的输出端所述第三开关管Q3的第二执行端接地。

本实施例中，需要说明的是，当没有直流信号输入时，第一开关单元12输出为高电平信号。第十一电阻R11为限流电阻，以避免第一直流电源VCC1输出的电压异常时，损坏第三开关管Q3，第五电容C5用于避免音频设备与音频设备之间的实现热插拔时，音频信号出现抖动。具体地，当检测到第一开关导通，并输出低电平信号时，第七电阻R7和第八电阻R8串联分压，以控制第二开关管Q2导通，并输出高电平信号，从而使得第九电阻R9和第十电阻R10串联分压后输出至第三开关管Q3，从而控制第三开管导通，并输出低电平信号，从而实现信号翻转，以使主控制器30在检测到信号翻转时工作，并做出相应控制。

上述实施例中，第一开关管Q1、第二开关管Q2及第三开关管Q3均优选采用三极管来实现，其中，第一开关管Q1和第三开关管Q3为NPN型三极管，第二开关管Q2为PNP型三极管，当然在其他实时例中，上述开关管还可以采用其他形式的电子开关来实现，在此不做限制。

继续参照图2，所述第一开关单元12还进一步包括第十三电阻R13，所述第十三电阻R13串联设置于第二直流电源VCC2与所述第三开关管Q3的第一执行端之间。

本实施例中，第十三电阻R13为上拉电阻，以实现在没有第三开关管Q3不导通时，输出高电平信号。

可以理解的是，上述实施例中，各电阻的阻值均为可调，以适应不同的音频设备。

参照图3，在一优选实施例中，所述信号叠加电路20包括第二开关单元21及直流电叠加单元22，所述第二开关单元21的受控端为所述直流叠加开关的受控端，所述第二开关单元21的输出端与直流电叠加单元22的受控端连接，所述直流电叠加单元22的输入端为所述信号叠加电路20的输入端，所述直流电叠加单元22的输出端为所述信号叠加电路20的输出端。

本实施例中，第二开关单元21接收到主控制器30输出的叠加控制信号时开启，以触发直流电叠加单元22工作，并接入直流电源VCC，以将所述直流电源VCC叠加至所述音频信号后输出至音频信号输出端Audio Out。

继续参照图3，进一步地，上述实施例中，所述第二开关单元21包括第十四电阻R14、第十五电阻R15及第四开关管Q4，所述第十四电阻R14的第一端为所述第二开关的受控端，所述第十四电阻R14的第二端与所述第十五电阻R15的第一端及所述第四开关管Q4的受控端互连；所述第十五电阻R15的第二端接地；所述第四开关管Q4的第一执行端为所述第二开关单元21的输出端，所述第四开关管Q4的第二执行端接地。

本实施例中，当接收到主控制器30输出的叠加控制信号时，第十四电阻R14和第十五电阻R15串联分压，以触发第四开关管Q4导通，并输出低电平信号。

继续参照图3，进一步地，上述实施例中，所述直流电叠加单元22包括第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第五电容C5及第五开关管Q5，所述第十六电阻R16的第一端为所述直流电叠加单元22的受控端，所述第十六电阻R16的第二端与所述第五开关管Q5的受控端及所述第十七电阻R17的第一端互连，所述第五开关管Q5的输入端与所述直流电源VCC及所述第十七电阻R17的第二端互连，所述第五开关管Q5的输出端与所述第十八电阻R18的第一端连接；所述第十八电阻R18的第二端与所述第十九电阻R19的第一端、所述第二十电阻R20的第一端及所述第五电容C5的第一端互连；所述第十九电阻R19的第二端与所述第五电容C5的第二端连接，并接地；所述第二十电阻R20的第二端为所述直流电叠加单元22的输出端。

本实施例中，当检测到低电平信号时，第十六电阻R16和第十七电阻R17串联分压，以触发第五开关管Q5导通，从而接入直流电源VCC，直流电源VCC经第十九电阻R19和第十八电阻R18串联分压，并经第二十电阻R20限流后输出至音频信号输出端Audio Out，从而实现直流信号的输出。

上述实施例中，第四开关管Q4及第五开关管Q5均优选采用三极管来实现，其中，第四开关管Q4为NPN型三极管，第五开关管Q5为PNP型三极管，当然在其他实时例中，上述开关管还可以采用其他形式的电子开关来实现，在此不做限制。

可以理解的是，上述实施例中，各电阻的阻值均为可调，以适应不同的音频设备，直流电源VCC、第一直流电源VCC1及第二直流电源均可采用同一电源，以节约成本，更加节能环保。

本实用新型还提出一种音频系统，该音频系统包括如上所述的音频设备。该音频系统包括音频设备，该音频设备的具体结构参照上述实施例，由于本音频系统采用了上述音频设备所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述音频设备实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实施例中，该音频系统由多个音频设备组成，各所述音频设备之间通过音频线电连接，以实现多个所述音频设备级联。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。