一种多音源电瓶音箱的制作方法

本实用新型涉及音响系统设备技术领域，尤其是一种多音源电瓶音箱。

背景技术：

众所周知，电瓶音箱因其所具有移动性能强、使用场所限制少、音频播放效果显著等特点，一般被广泛地应用于诸如广场、体育馆等户外场所内，尤其是随着广场舞的流行，电瓶音箱也得到了迅速的推广。

然而，现有的电瓶音箱作为音频功率放大及输出的设备，能够与其配套进行使用的音源设备较为单一，一般无法与诸如吉他等音乐演奏设备、话筒等音频拾取设备、手机等音频载体设备进行配套使用，从而在一定程度上限制了电瓶音箱的推广。因此，有必要对现有的电瓶音箱提出改进方案。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种多音源电瓶音箱。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种多音源电瓶音箱，它包括

一中央控制模块；

一多音源音频输入模块，所述多音源音频输入模块包括用于与无线音频设备进行无线通信连接以拾取无线音频信号的无线音频信号解码单元、用于与演奏乐器进行有线连接以采集演奏乐器的音频信号的乐器音频信号采集单元、用于与有线音频设备进行有线连接以传递有线音频信号的有线音频信号传输单元；

一音频失真处理模块，所述音频失真处理模块受控于中央控制模块以对由无线音频信号解码单元或乐器音频信号采集单元或有线音频信号传输单元所输入的音频信号进行预失真处理；

一音频静音调控模块，所述音频静音调控模块受控于中央控制模块以控制无线音频信号解码单元或乐器音频信号采集单元或有线音频信号传输单元向音频失真处理模块输入音频信号；

一数字功放模块，所述数字功放模块受控于中央控制模块以对由音频失真处理模块所输入的音频信号进行功率放大并通过低音扬声器进行音频输出；

一电源供给模块，所述电源供给模块分别向中央控制模块、多音源音频输入模块、音频失真处理模块、音频静音调控模块和数字功放模块提供工作电源；

所述无线音频信号解码单元的音频信号输出端、乐器音频信号采集单元的音频信号输出端和有线音频信号传输单元的音频信号输出端分别与音频失真处理模块的音频信号输入端相连，所述音频失真处理模块的音频信号输出端连接于数字功放模块的音频信号输入端，所述无线音频信号解码单元的控制信号输入端、乐器音频信号采集单元的控制信号输入端和有线音频信号传输单元的控制信号输入端分别与音频静音调控模块的控制信号输出端相连，所述音频静音调控模块的控制信号输入端、音频失真处理模块的控制信号输入端和数字功放模块的控制信号输入端分别与中央控制模块的控制信号输出端相连。

优选地，它还包括一用于与演奏乐器相连并将演奏乐器的输出的音频信号直接传输至音频失真处理模块的乐器直连信号输入模块；所述乐器直连信号输入模块包括第一乐器咪头连接器、第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端连接于第一乐器咪头连接器的输出端、输出端连接于第二运算放大器的反相输入端，所述第二运算放大器的输出端通过一第一变阻器的调节端连接于音频失真处理模块的音频信号输入端，且所述第二运算放大器的反相输入端和输出端同时与中央控制模块的控制信号输出端相连。

优选地，所述音频失真处理模块包括第五变阻器、第六变阻器、第九运算放大器、第十运算放大器、清音失真切换开关以及由第十一运算放大器、第十二运算放大器、第十三运算放大器、第十四运算放大器、第十五运算放大器、第十六运算放大器和第十七运算放大器作逐级连接后形成的失真处理回路；

所述第一变阻器的调节端连接于第十一运算放大器的同相输入端并同时连接第五变阻器的固定端，所述第五变阻器的调节端连接于第九运算放大器的同相输入端，所述第九运算放大器的输出端和第六变阻器的调节端分别与清音失真切换开关的切换端一一对应连接，所述第十七运算放大器的输出端连接于第六变阻器的固定端，所述清音失真切换开关连接于第十运算放大器的反向端，所述第十运算放大器的输出端连接于数字功放模块的音频信号输入端；且所述第十运算放大器的反相输入端同时与无线音频信号解码单元的音频信号输出端、乐器音频信号采集单元的音频信号输出端和有线音频信号传输单元的音频信号输出端相连。

优选地，所述多音源音频输入模块还包括一单元模式切换开关、一音频信号中转连接器和一第八运算放大器；

所述无线音频信号解码单元包括无线信号接收器、第三运算放大器、第四运算放大器、包含有一PT2399型回声处理器的数码混响处理电路以及由第二变阻器和第三变阻器构成的音量调控电路，所述第三运算放大器的反相输入端连接于无线信号接收器的信号输出端、输出端通过顺序连接的音量调控电路和数码混响处理电路连接于第四运算放大器的反相输入端，所述第四运算放大器的输出端作为无线音频信号解码单元的控制信号输入端；

所述乐器音频信号采集单元包括第二乐器咪头连接器和第五运算放大器，所述第五运算放大器的同相输入端连接于第二乐器咪头连接器的输出端、输出端作为乐器音频信号采集单元的控制信号输入端；

所述有线音频信号传输单元包括有线音频信号连接器、第六运算放大器、第七运算放大器和第四变阻器，所述第六运算放大器的反相输入端连接于有线音频信号连接器的输出端、输出端通过第四变阻器的调节端连接于第七运算放大器的反向输入端，所述第七运算放大器的输出端连接于第八运算放大器的反相输入端；

所述第四运算放大器的输出端和第六运算放大器的输出端通过单元模式切换开关连接于第八运算放大器的反相输入端和音频信号中转连接器，且所述第八运算放大器的输出端通过音频信号中转连接器连接于音频失真处理模块的音频信号输入端。

优选地，所述数字功放模块包括一TPA3116D2型数字功放芯片，所述数字功放芯片的第四引脚作为数字功放模块的音频信号输入端；所述中央控制模块包括一N76E003型单片机和一受控于单片机并与数字功放模块相连的高音分频电路，所述高音分频电路包括一DSP-A2型音频处理器和一高音扬声器。

优选地，所述电源供给模块包括蓄电池、与蓄电池相连的充放电保护电路、连接于蓄电池两端以用于对蓄电池的电量进行检测电压检测电路、与电压检测电路相连以用于显示蓄电池的电量的电量显示电路、连接于充放电保护电路的输出端以将蓄电池所输出的直流电压进行升压处理后向数字功放模块进行供电的直流升压电路以及连接于充放电保护电路的输出端以将蓄电池所输出的直流电压进行降压处理后分别向中央控制模块、多音源音频输入模块、音频失真处理模块和音频静音调控模块进行供电的直流降压电路。

由于采用了上述方案，本实用新型通过设置的多音源音频输入模块可为众多音源设备与音箱进行结合提供了丰富的连接及音频输入载体，利用音频静音调控模块对各个音频信号单元进行切换调控，使只有一个音频单元能够向音频失真处理模块输入音频信号，利用后续的数字功放模块及低音扬声器实现音频的最终输出，极大地增强了音箱配套音源设备的多样性，使用户能够根据需要配置音源设备，为电瓶音箱的推广应用提供了条件。

附图说明

图1是本实用新型实施例的系统控制原理框图；

图2是本实用新型实施例的乐器直连信号输入模块的电路结构参考图；

图3是本实用新型实施例的音频失真处理模块的电路结构参考图；

图4是本实用新型实施例的多音源音频输入模块的电路结构参考图；

图5是本实用新型实施例的数字功放模块的电路结构参考图；

图6是本实用新型实施例的中央控制模块的电路结构参考图；

图7是本实用新型实施例的音频静音调控模块的电路结构参考图；

图8是本实用新型实施例的充放电保护电路和电压检测电路的电路结构参考图；

图9是本实用新型实施例的电量显示电路的电路结构参考图；

图10是本实用新型实施例的直流升压电路的电路结构参考图；

图11是本实用新型实施例的直流降压电路的电路结构参考图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本实施例提供的一种多音源电瓶音箱，它包括：

一中央控制模块a，其在整个音箱系统中主要作为控制软件程序的烧录载体并起到调控其他构成模块的功能；

一多音源音频输入模块b，其主要作为外部音源设备与本实施例的音箱进行有线连接或无线连接的载体来使用，其主要包括用于与诸如无线话筒、无线咪头或具有无线通信功能的手机等无线音频设备进行无线通信连接(如蓝牙连接、wifi连接等)以拾取无线音频信号的无线音频信号解码单元b1，用于与诸如吉他等演奏乐器进行有线连接以采集演奏乐器的音频信号的乐器音频信号采集单元b2、用于与诸如MP3、手机等有线音频设备通过音频连接线等进行有线连接以传递有线音频信号的有线音频信号传输单元b3；

一音频失真处理模块c，其受控于中央控制模块a，主要用于对由无线音频信号解码单元b1或乐器音频信号采集单元b2或有线音频信号传输单元b3所输入的音频信号进行预失真处理以保证音箱所输出的音频的质量；

一音频静音调控模块d，其受控于中央控制模块a，主要用于控制无线音频信号解码单元b1或乐器音频信号采集单元b2或有线音频信号传输单元b3独立地向音频失真处理模块c输入音频信号，从而保证音频失真处理模块c只具有一种的音频信号输入；

一数字功放模块e，其受控于中央控制模块a，主要用于对由音频失真处理模块c所输入的音频信号进行功率放大并通过低音扬声器f进行音频输出；

一电源供给模块g，其主要是为整个音箱的用电模块提供工作电源，即：分别向中央控制模块a、多音源音频输入模块b、音频失真处理模块c、音频静音调控模块d和数字功放模块e提供工作电源；

其中，无线音频信号解码单元b1的音频信号输出端、乐器音频信号采集单元b2的音频信号输出端和有线音频信号传输单元b3的音频信号输出端分别与音频失真处理模块c的音频信号输入端相连，而音频失真处理模块c的音频信号输出端则连接于数字功放模块e的音频信号输入端，无线音频信号解码单元b1的控制信号输入端、乐器音频信号采集单元b2的控制信号输入端和有线音频信号传输单元b3的控制信号输入端分别与音频静音调控模块d的控制信号输出端相连，音频静音调控模块d的控制信号输入端、音频失真处理模块c的控制信号输入端和数字功放模块e的控制信号输入端则分别与中央控制模块a的控制信号输出端相连。

由此，本实施例的音箱通过设置的无线音频信号解码单元b1、乐器音频信号采集单元b2和有线音频信号传输单元b3为众多音源设备(如吉他等演奏乐器、话筒等拾音设备、手机或MP3等存储有音频文件的音频设备)与音箱进行结合提供了丰富的连接及音频输入载体，利用音频静音调控模块d对各个音频信号单元进行切换调控，使只有一个音频单元能够相音频失真处理模块c输入音频信号，从而利用后续的数字功放模块e及低音扬声器f实现音频的最终输出(当然，可预先对中央控制模块a进行程序性设置，使得各个音频单元具有一定的优先级顺序，从而在各个音频单元均连接有音源设备时，只能按照优先级使其中一个音频单元能够向音频失真处理模块c输入音频信号；也可以通过在音频静音调控模块d中设置手控切换开关，以便于用户能够自由选择其中一个音频单元向音频失真处理模块c输入音频信号)。基于此，极大地增强了音箱配套音源设备的多样性，使用户能够根据需要配置音源设备，从而为电瓶音箱的推广应用提供了条件。

为能够最大限度地丰富整个电瓶音箱的实用功能，尤其是使其能够与吉他等演奏乐器进行配套以形成吉他电瓶音箱，本实施例的音箱还包括一用于与演奏乐器相连并将演奏乐器的输出的音频信号直接传输至音频失真处理模块c的乐器直连信号输入模块h；如图2所示，乐器直连信号输入模块h主要由第一乐器咪头连接器J1、第一运算放大器A1和第二运算放大器A2组成，其中，第一运算放大器A1的同相输入端连接于第一乐器咪头连接器J1的输出端、输出端连接于第二运算放大器A2的反相输入端，第二运算放大器A2的输出端通过一第一变阻器Rt1的调节端连接于音频失真处理模块c的音频信号输入端，并且第二运算放大器A2的反相输入端和输出端同时与中央控制模块a的控制信号输出端相连。而整个乐器直连信号输入模块h的详细电路结构可参考图2进行具体设置，从而利用乐器直连信号输入模块h可为诸如吉他等演奏乐器与音箱的连接提供专用的连接载体，以使得此类乐器能够处于音箱音频信号输入的优先级的顶层，一旦音箱通过乐器直连信号输入模块h与此类乐器进行连接后，中央控制模块a即可通过对音频静音调控模块d控制多音源音频输入模块b处于静默状态(即：无法向音频失真处理模块c输入音频信号)。

为保证音频失真处理模块c对输入的音频信号的处理效果，尤其是由乐器直连信号输入模块h输入的音频信号的处理效果，如图3所示，本实施例的音频失真处理模块c主要由第五变阻器Rt5、第六变阻器Rt6、第九运算放大器A9、第十运算放大器A10、清音失真切换开关SW1以及由第十一运算放大器A11、第十二运算放大器A12、第十三运算放大器A13、第十四运算放大器A14、第十五运算放大器A15、第十六运算放大器A16和第十七运算放大器A17作逐级连接后形成的失真处理回路；其中，第一变阻器Rt1的调节端连接于第十一运算放大器A11的同相输入端并同时连接第五变阻器Rt5的固定端，第五变阻器Rt5的调节端连接于第九运算放大器A9的同相输入端，第九运算放大器A9的输出端和第六变阻器Rt6的调节端分别与清音失真切换开关SW1的切换端一一对应连接，第十七运算放大器A17的输出端连接于第六变阻器Rt6的固定端，清音失真切换开关SW1连接于第十运算放大器A10的反向端，第十运算放大器A10的输出端连接于数字功放模块e的音频信号输入端；且第十运算放大器A10的反相输入端同时与无线音频信号解码单元b1的音频信号输出端、乐器音频信号采集单元b2的音频信号输出端和有线音频信号传输单元b3的音频信号输出端相连；本实施例的音频失真处理模块c的的详细电路结构可参考图3进行具体设置。由此，通过对清音失真切换开关SW1的控制，可根据具体需要使得由乐器直连信号输入模块h输入的音频信号经过失真处理回路和第十七运算放大器A17的处理后输入至数字功放模块e以实现音频信号的优化处理后的输出效果，或者直接由第九运算放大器A9和第十七运算放大器A17的处理后输入至数字功放模块e以实现音频信号的原音输出效果。

作为一个优选方案，如图4所示，本实施例的多音源音频输入模块b还包括一单元模式切换开关SW2、一音频信号中转连接器J2和一第八运算放大器A8；其中，无线音频信号解码单元b1主要由无线信号接收器(图中未示出，其可根据具体情况采用蓝牙模块或wifi模块等等)、第三运算放大器A3、第四运算放大器A4、包含有一PT2399型回声处理器U1的数码混响处理电路以及由第二变阻器Rt2和第三变阻器Rt3构成的音量调控电路组成，第三运算放大器A3的反相输入端连接于无线信号接收器的信号输出端、输出端通过顺序连接的音量调控电路和数码混响处理电路连接于第四运算放大器A4的反相输入端，而第四运算放大器A4的输出端则作为无线音频信号解码单元b1的控制信号输入端；

乐器音频信号采集单元b2主要由第二乐器咪头连接器J3和第五运算放大器A5组成，第五运算放大器A5的同相输入端连接于第二乐器咪头连接器J3的输出端、输出端作为乐器音频信号采集单元b2的控制信号输入端；

有线音频信号传输单元b3主要由有线音频信号连接器J4、第六运算放大器A6、第七运算放大器A7和第四变阻器Rt4组成，其中，第六运算放大器A6的反相输入端连接于有线音频信号连接器J4的输出端、输出端通过第四变阻器Rt4的调节端连接于第七运算放大器A7的反向输入端，第七运算放大器A7的输出端连接于第八运算放大器A8的反相输入端；

第四运算放大器A4的输出端和第六运算放大器A6的输出端通过单元模式切换开关SW2连接于第八运算放大器A8的反相输入端和音频信号中转连接器J2，且第八运算放大器A8的输出端通过音频信号中转连接器J2连接于音频失真处理模块c的音频信号输入端。

由此，通过音频静音调控模块d或者单元模式切换开关SW2的切换控制，可实现对乐器音频信号采集单元b2和无线音频信号解码单元b3的自动或手动切换控制，保证两者只有其中一个能够通过音频信号中转连接器J2向音频失真处理模块c输入音频信号；其中有线音频信号传输单元b3可采用自动受控于音频静音调控模块d或中央控制模块a的方式与前两者进行切换。本实施例的多音源音频输入模块b的具体电路结构可参考图4进行设置。

为保证整个音箱系统的性能，如图5所示，本实施例的数字功放模块e主要由一TPA3116D2型数字功放芯片U2构成，数字功放芯片U2的第四引脚作为数字功放模块e的音频信号输入端；如图6所示，本实施例的中央控制模块a则主要由一N76E003型单片机U3和一受控于单片机U3并与数字功放模块e相连的高音分频电路组成，其中，高音分频电路主要由一DSP-A2型音频处理器U4和一高音扬声器k组成。另外，本实施例的音频静音调控模块d的具体电路结构则可参考图7进行设置。

为保证整个音箱的电源供给的稳定性，本实施例的电源供给模块g包括蓄电池(图中未示出)、与蓄电池相连的充放电保护电路g1、连接于蓄电池g1两端以用于对蓄电池的电量进行检测的电压检测电路g2、与电压检测电路g2相连以用于显示蓄电池的电量的电量显示电路g3、连接于充放电保护电路g1的输出端以将蓄电池所输出的直流电压进行升压处理后(如将12VDC升压至15VDC)向数字功放模块e进行供电的直流升压电路g4以及连接于充放电保护电路g1的输出端以将蓄电池所输出的直流电压进行降压处理后(如将12VDC降压为8VDC和3.3VDC)分别向中央控制模块a、多音源音频输入模块b、音频失真处理模块c和音频静音调控模块d进行供电的直流降压电路g5；其中，充放电保护电路g1和电压检测电路g2的具体电路结构可参考图8进行设置，电量显示电路g3的具体电路结构可参考图9进行设置，直流升压电路g4的具体电路结构可参考图10进行设置，直流降压电路g5的具体电路结构可参考图11进行设置。

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，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。