音频拓展器及广播系统的制作方法

本实用新型涉及广播技术领域，特别涉及一种音频拓展器及广播系统。

背景技术：

随着时代的不断进步和科学技术的飞速发展，现代建筑的功能要求与原来的建筑有着明显的差别，特别是建筑弱电技术的高速发展，将电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感器技术等系列最先进的技术引入，使建筑物的服务功能大大提高，综合性更强，涉及的领域更广。公共广播作为弱电系统的一个组成部分，紧密联系着人们的现代生活，其既能播放音乐，又能做业务宣传和寻呼广播，还能作为火灾事故的紧急广播，是一种统一性极强的广播系统，广泛用在小区、商场、宾馆、办公小区、机场、码头、车站等场所，是现代生活与工作中不可缺少的部分。

目前的广播系统中，通常包括一个音频矩阵主机，然后以音频矩阵主机为控制中心设置外围电路，当要广播时，将音频矩阵主机输出的音频信号直接通过外部功率放大器输出到外部音响设备，当要采集外部音源时，音频矩阵主机重新连接外部音源，在现有的广播系统中，广播通道和采集通道需要分别专门设置，这将导致现有的广播系统连线结构复杂，控制不方便。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种音频拓展器，该音频拓展器可以应用于广播系统，使得广播系统能够灵活的配置采集通道和广播通道，具有控制方便灵活且连线结构更加简单的优点。

本实用新型的第二目的在于提供一种广播系统。

本实用新型的第一目的通过下述技术方案实现：一种音频拓展器，包括主控单元和输入/输出通道；

输入/输出通道包括编码单元、解码单元和选择单元，编码单元的输出端连接主控单元，解码单元的输入端连接主控单元；编码单元的输入端和解码单元的输出端分别连接选择单元，选择单元的控制端连接主控单元，通过主控单元控制选择单元的工作状态，主控单元通过控制选择单元的工作状态使得编码单元的输入接通至外部或解码单元的输出接通至外部，以将输入/输出通道配置为广播通道或采集通道。

优选的，各输入/输出通道中选择单元包括第一继电器，第一继电器包括两组触点，分别为第一组触点和第二组触点，第一组触点由第一常闭静触点、第一常开静触点和第一动触点组成，第二组触点由第二常闭静触点、第二常开静触点和第二动触点组成；第一继电器的控制端连接主控单元，通过主控单元控制第一动触点连接第一常闭静触点或第一常开静触点，通过主控单元控制第二动触点连接第二常闭静触点或第二常开静触点；

解码单元的左声道音频信号解码输出端依次通过第一功率放大电路、第一低通滤波器和第二功率放大电路后连接第一常闭静触点或第一常开静触点；第一常开静触点或第一常闭静触点连接第五功率放大电路后连接编码单元的左声道音频信号编码输入端，通过第一常开静触点或第一常闭静触点输入外部左声道音频信号；

解码单元的右声道音频信号解码输出端依次连接第三功率放大电路、第二低通滤波器和第四功率放大电路后连接第二常闭静触点或第二常开静触点，第二常开静触点或第二常闭静触点连接第六功率放大电路后连接编码单元的右声道音频信号编码输入端，通过第二常开静触点或第二常闭静触点输入外部右声道音频信号；

输入/输出通道通过第一动触点和第二动触点连接外部音响设备或外部音源；

第五功率放大电路的输出和第六功率放大电路的输出连接第一差分放大电路，第一差分放大电路的输出信号端连接主控单元。

优选的，输入/输出通道还包括正弦波生成电路；正弦波生成电路的输入端连接主控单元的脉冲信号输出端，将脉冲信号转换成正弦波信号；

输入/输出通道中选择单元包括第一继电器，第一继电器包括两组触点，分别为第一组触点和第二触点，第一组触点由第一常闭静触点、第一常开静触点和第一动触点组成，第二触点由第二常闭静触点、第二常开静触点和第二动触点组成；第一继电器的控制端连接主控单元，通过主控单元控制第一动触点连接第一常闭静触点或第一常开静触点，通过主控单元控制第二动触点连接第二常闭静触点或第二常开静触点；

解码单元的左声道音频信号解码输出端依次连接第一功率放大电路和第一低通滤波器，解码单元解码的右声道音频信号解码输出端依次连接第二功率放大电路和第二低通滤波器，第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出端分别连接第二差分放大电路的输入端；

第二差分放大电路的左声道音频信号输出端连接第一继电器的第一常闭静触点或第一常开静触点，第一常开静触点或第一常闭静触点通过第五功率放大电路连接编码单元的左声道音频信号编码输入端，通过第一常开静触点或第一常闭静触点输入外部左声道音频信号；

第二差分放大电路的右声道音频信号输出端连接第一继电器的第二常闭静触点或第二常开静触点，第二常开静触点或第二常闭静触点通过第六功率放大电路连接编码单元的右声道音频信号编码输入端，通过第二常开静触点或第二常闭静触点输入外部右声道音频信号；

输入/输出通道通过第一动触点和第二动触点连接外部音响设备或外部音源；

第五功率放大电路的输出和第六功率放大电路的输出连接第一差分放大电路，第一差分放大电路的输出信号端连接主控单元；

正弦波生成电路的输出端连接第二差分放大电路的输入端，为第二差分放大电路提供正弦波信号。

更进一步的，正弦波生成电路包括两级功率放大器，分别为第一级功率放大器和第二级功率放大器，第一级功率放大器包括运算放大器U20A，第二级功率放大器包括运算放大器U20B，运算放大器U20A的输入反相端依次连接电容C97、电阻R112和电解电容E38后连接主控单元的脉冲信号输出端；电容C97和电阻R112连接的一端通过电阻R113接地，同时通过电容C98连接运算放大器U20A的输出端；运算放大器U20A的反相输入端通过电阻R114连接运算放大器U20A的输出端，运算放大器U20A的正相输入端通过电阻R115接地；运算放大器U20A的输出端依次连接电容C99和电阻R118后连接运算放大器U20B的反相输入端，运算放大器U20B的反相输入端通过并联的电容C100和电阻R119连接运算放大器U20B的输出端；运算放大器U20B的正相输入端通过电阻R120接地；正弦波生成电路通过运算放大器U20B输出正弦波信号。

优选的，还包括功率放大器故障检测电路，用于检测被配置为广播通道的输入/输出通道所连接的外部功率放大器是否故障；功率放大器故障检测电路包括第三继电器和第三光电耦合器；第三继电器包括两组触点，分别为第五组触点和第六组触点，第五组触点包括第五常闭静触点、第五常开静触点和第五动触点，第六组触点包括第六常闭静触点、第六常开静触点和第六动触点；第三继电器的控制端连接主控单元，通过主控单元控制第五动触点连接第五常闭静触点或第五常开静触点，通过主控单元控制第六动触点连接第六常闭静触点或第六常开静触点；

针对于要进行外部功率放大器故障检测的输入/输出通道，第五常闭静触点和第六常闭静触点分别对应连接该输入/输出通道所连接的外部功率放大器的音频输出端和音频公共输出端；第五常开静触点和第六常开静触点分别对应连接外部备用功率放大器的音频输出端和音频公共输出端；第五动触头和第六动触头分别连接第三光电耦合器的输入正端和输入负端，第三光电耦合器的输出端连接主控单元；

针对于要进行外部功率放大器故障检测的输入/输出通道，外部备用功率放大器为该输入/输出通道另外再连接的其他功率放大器或者为作为该输入/输出通道备用的其他输入/输出通道所连接的外部功率放大器。

优选的，还包括24V强切电路模块；

24V强切电路模块包括第四继电器，第四继电器包括第七常闭静触点、第七常开静触点和第七动触点；其中第四继电器的控制端连接主控单元，通过主控单元控制第七动触点连接第七常闭静触点或第七常开静触点，第七常闭静触点接地，第七常开触点接24V电源；24V强切电路模块通过第七动触点连接外部24V电源供电的强切设备。

优选的，还包括三线制强切电路模块；

三线制强切电路模块包括第五继电器，第五继电器包括第八常闭静触点、第八常开静触点和第八动触点；其中第五继电器的控制端连接主控单元，通过主控单元控制第八动触点连接第八常闭静触点或第八常开静触点；三线制强切电路模块通过第八常闭静触点连接外部音响设备音量控制器的公共端COM，通过第八常开静触点连接外部音响设备音量控制器的热端，通过第八动触点连接外部音响设备音量控制器的紧急端。

优选的，还包括外部设备触发电路；外部设备触发电路包括光电耦合器和第六继电器；光电耦合器的输入端作为外部信号触发端，接收外部触发信号；光电耦合器的输出端接主控单元；第六继电器包括第九常闭静触点、第九常开静触点和第九动触点；其中第六继电器的控制端连接主控单元，通过主控单元控制第九动触点连接第九常闭静触点或第九常开静触点；第六继电器中，外部设备触发电路通过第九常开静触点和第九动触点接入到外部设备的控制回路中，用于接通外部设备的控制回路。

优选的，还包括互联网通讯模块，主控单元通过互联网通讯模块接入到互联网，通过互联网与广播系统中的上位机进行通信。

本实用新型的第二目的通过下述技术方案实现：1一种广播系统，包括本发明第一目的所述的音频拓展器。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本实用新型音频拓展器中，主控单元和输入/输出通道；输入/输出通道包括编码单元、解码单元和选择单元，编码单元的输出端连接主控单元，解码单元的输入端连接主控单元；编码单元的输入端和解码单元的输出端分别连接选择单元，选择单元的控制端连接主控单元，通过主控单元控制选择单元的工作状态，主控单元通过控制选择单元的工作状态使得编码单元的输入接通至外部或解码单元的输出接通至外部，以将输入/输出通道配置为广播通道或采集通道。在本实用新型中，音频拓展器的各输入/输出通道可以根据需求随意配置为广播通道或采集通道，不需要复杂的连线，具有控制方便灵活且连线结构更加简单的优点。

(2)本实用新型音频拓展器中，设置有功率放大器故障检测电路，用于检测输入/输出通道所连接的外部功率放大器是否出现故障，若检测到外部功率放大器没有信号输出时，则认定为外部功率放大器出现了故障，此时音频拓展器输出的音频信号可以通过外部备用的功率放大器输出，同时功率放大器故障检测电路针对备用的外部功率放大器故障检测。由上述可见，本实用新型音频拓展器携带了外部功率放大器检测功能，在检测到外部功率放大器出现问题时，可以选择使用备用外部功率放大器，具有能够保障音频播放的功能。

(3)本实用新型音频拓展器中，自带24V强切电路模块，音频拓展器24V强切电路模块连接外部24V电源供电的强切设备；当出现火警时，可以控制24V电源供电的强切设备得到24V的供电，以用于对抗火灾险情。

(4)本实用新型音频拓展器中，自带三线制强切电路模块，通过三线制强切电路模块连接外部音响设备音量控制器，在出现火警时，可以通过三线制强切电路模块控制外部音响设备音量控制器打开，使得外部音响设备的播放的音频信号的音量能够调节到最大，避免因为外部音响设备音量被用户调小或关闭而接收不到消防广播的情况。

(5)本实用新型音频拓展器中，还包括外部设备触发电路；外部触发电路的输入端可以接外部定时器等外部触发设备，当外部设备触发电路接收到外部触发设备发送的触发信号时，可以控制外部设备触发电路所连接的外部设备的控制回路导通，从而控制外部设备工作。

(6)本实用新型音频拓展器中，包括互联网通讯模块，主控单元可以通过互联网通讯模块接入到互联网，通过互联网与广播系统中的上位机进行通信，例如云端服务器，本实用新型通过互联网与广播系统上位机进行通信的方式，可以方便广播系统中音频拓展器的扩展。

附图说明

图1是本实用新型音频拓展器的结构原理图。

图2a是音频拓展器输入/输出通道接莲花头端子的电路原理图。

图2b是音频拓展器的主控单元MCU电路原理图。

图2c是音频拓展器中输入/输出通道中VS1053编解码芯片及解码输出端部分电路的电路原理图。

图2d是音频拓展器中输入/输出通道中编码单元编码输入端所连接的电路部分的电路原理图。

图2e是音频拓展器输入/输出通道接凤凰插端子的电路原理图。

图2f是音频拓展器功率放大器故障检测电路的电路原理图。

图2g是音频拓展器24V强切电路模块的电路原理图。

图2h是音频拓展器三线制强切电路模块的电路原理图。

图2i是音频拓展器外部设备触发电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

本实施例公开了一种音频拓展器，如图1所示，包括主控单元和输入/输出通道；其中：

输入/输出通道包括编码单元、解码单元和选择单元，所述编码单元的输出端连接主控单元，所述解码单元的输入端连接主控单元；所述编码单元的输入端和解码单元的输出端分别连接选择单元，选择单元的控制端连接主控单元，通过主控单元控制选择单元的工作状态，主控单元通过控制选择单元的工作状态使得编码单元的输入接通至外部或解码单元的输出接通至外部，以将输入/输出通道配置为广播通道或采集通道。

在本实施例中，输入/输出通道的个数可以为一个或多个。

在本实施例中，音频拓展器为网络音频拓展器，主控单元连接有互联网通讯模块，主控单元通过互联网通讯模块接入到互联网，可以通过互联网与广播系统的上位机通信，其中上位机可以是云端服务器。互联网通讯模块可以是以太网接口模块，以太网接口模块主要是由以太网PHY芯片DP83848VYB和网络变压器构成。在本实施例中，主控单元接入互联网后，可以接收广播系统中上位机发送的音频信号、控制信号等，也可以将采集的音频信号、请求信号等发送给广播系统的上位机。

在本实施例中，广播系统的上位机可以下发控制指令到主控单元，通过主控单元控制选择单元的工作状态，以通过选择单元控制编码单元的输入接通至外部或解码单元的输出接通至外部。在本实施例中，当广播系统的上位机下发控制指令，使得主控单元通过选择单元控制编码单元的输入接通至外部时，即配置输入/输出通道为采集通道，外部音频信号通过选择单元输入到编码单元进行编码，编码后的音频信号传送给主控单元，主控单元通过互联网通讯模块传送至广播系统的上位机；当广播系统的上位机下发控制指令，使得主控单元通过选择单元控制解码单元的输出接通至外部时，即配置输入/输出通道为广播通道，主控单元通过互联网通讯模块接收广播系统的上位机发送的音频信号，主控单元将广播系统的上位机发送的音频信号传送给解码单元进行解码，解码后的音频信号通过选择单元输出到外部。

在本实施例中，在本实施例音频拓展器的电路结构可以为如图2a至2d所示，该音频拓展器中输入/输出通道连接的是莲花头端子，具体结构如下：

各输入/输出通道中第一选择单元包括第一继电器1，第一继电器1包括两组触点，分别为第一组触点和第二组触点，第一组触点由第一常闭静触点、第一常开静触点和第一动触点组成，第二组触点由第二常闭静触点、第二常开静触点和第二动触点组成；第一继电器的控制端连接主控单元，通过主控单元控制第一动触点连接第一常闭静触点或第一常开静触点，通过主控单元控制第二动触点连接第二常闭静触点或第二常开静触点。

解码单元的左声道音频信号解码输出端依次通过第一功率放大电路2、第一低通滤波器3和第二功率放大电路4后连接第一常闭静触点或第一常开静触点；第一常开静触点或第一常闭静触点连接第五功率放大电路5后连接编码单元的左声道音频信号编码输入端，通过第一常开静触点或第一常闭静触点输入外部左声道音频信号；在本实施例中，当第二功率放大电路4的输出连接第一常闭静触点时，则第一常开静触点连接第五功率放大电路5的输入，反之当第二功率放大电路4的输出连接第一常开静触点时，则第一常闭静触点连接第五功率放大电路5的输入。

解码单元的右声道音频信号解码输出端依次连接第三功率放大电路6、第二低通滤波器7和第四功率放大电路8后连接第二常闭静触点或第二常开静触点，第二常开静触点或第二常闭静触点连接第六功率放大电路9后连接编码单元的右声道音频信号编码输入端，通过第二常开静触点或第二常闭静触点输入外部右声道音频信号。

在本实施例中，第二功率放大电路4和第一继电器连接线路中通过第一开关管接地，第四功率放大电路8的右声道音频信号输出端和第一继电器连接线路中通过第二开关管接地，第一开关管和第二开关管的控制端分别连接主控单元，主控单元控制第一开关管和第二开关管导通时，左声道音频信号和右声道音频信号将无法输出，本实施例中，主控单元可以通过制第一开关管和第二开关管控制输入/输出通道输出到外部音响设备的音频信号是静音状态。

在本实施例中，输入/输出通道通过第一动触点和第二动触点通过莲花端子连接外部音响设备或外部音源；如图2d所示，第五功率放大电路5的输出和第六功率放大电路9的输出连接第一差分放大电路10，第一差分放大电路的输出信号端连接主控单元，由主控单元进行模数转换后传送给广播系统的上位机，第一差分放大电路输出的信号作为音频信号的检测触发信号，由主控单元进行模数转换后传送给广播系统的云端服务器。在本实施例中，第一差分放大电路的输出信号经过放大电路处理后再输入到主控单元。

在本实施例音频拓展器的电路结构也可以为如图2b至2e所示；该音频拓展器中输入/输出通道连接的是凤凰插端子，具体结构如下：

如图2e所示，音频拓展器还包括正弦波生成电路；正弦波生成电路的输入端连接主控单元的脉冲信号输出端，将脉冲信号转换成正弦波信号。如图2e所示正弦波生成电路的输出端连接第二差分放大电路的输入端，为第二差分放大电路提供正弦波信号；

各输入/输出通道中第一选择单元包括第一继电器，第一继电器包括两组触点，分别为第一组触点和第二触点，第一组触点由第一常闭静触点、第一常开静触点和第一动触点组成，第二触点由第二常闭静触点、第二常开静触点和第二动触点组成；第一继电器的控制端连接主控单元，通过主控单元控制第一动触点连接第一常闭静触点或第一常开静触点，通过主控单元控制第二动触点连接第二常闭静触点或第二常开静触点；

解码单元的左声道音频信号解码输出端依次连接第一功率放大电路2和第一低通滤波器3，解码单元解码的右声道音频信号解码输出端依次连接第三功率放大电路6和第二低通滤波器7，第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出端分别连接第二差分放大电路11的输入端；

第二差分放大电路11的左声道音频信号输出端连接第一继电器的第一常闭静触点或第一常开静触点，第一常开静触点或第一常闭静触点通过第五功率放大电路5连接编码单元的左声道音频信号编码输入端，通过第一常开静触点或第一常闭静触点输入外部左声道音频信号；

第二差分放大电路的右声道音频信号输出端连接第一继电器的第二常闭静触点或第二常开静触点，第二常开静触点或第二常闭静触点通过第六功率放大电路9连接编码单元的右声道音频信号编码输入端，通过第二常开静触点或第二常闭静触点输入外部右声道音频信号。

第二差分放大电路的输出端连接有运算放大电路。在本实施例中，第二差分放大电路的左声道音频信号输出端和第一继电器连接线路中通过第一开关管接地，第二差分放大电路的右声道音频信号输出端和第一继电器连接线路中通过第二开关管接地，第一开关管和第二开关管的控制端分别连接主控单元，主控单元控制第一开关管和第二开关管导通时，第二差分放大电路输出的左声道音频信号和右声道音频信号将无法输出，在本专利中，主控单元可以通过制第一开关管和第二开关管控制输入/输出通道输出到外部音响设备的音频信号是静音状态。

输入/输出通道通过第一动触点和第二动触点通过凤凰插端子连接外部音响设备或外部音源；第五功率放大电路5的输出和第六功率放大电路9的输出连接第一差分放大电路10，第一差分放大电路的输出信号端连接主控单元，由主控单元进行模数转换后传送给广播系统的上位机。

如图2e所示，本实施例正弦波生成电路包括两级功率放大器，第一级功率放大器包括运算放大器U20A，第二级功率放大器包括运算放大器U20B，运算放大器U20A的输入反相端依次连接电容C97通过电阻R112和电解电容E38连接主控单元的脉冲信号输出端PWM_OUT；电容C97和电阻R112连接的一端通过电阻R113接地，同时通过电容C98连接运算放大器U20A的输出端；运算放大器U20A的反相输入端通道电阻R114连接运算放大器U20A的输出端，运算放大器U20A的正相输入端通过电阻R115接地；运算放大器U20A的输出端依次连接电容C99和电阻R118后连接运算放大器U20B的反相输入端，运算放大器U20B的反相输入端通过并联的电容C100和电阻R119连接运算放大器U20B的输出端；运算放大器U20B的正相输入端通过电阻R120接地。在本实施例中，主控单元输入到正弦波生成电路的脉冲信号，经过正弦波生成电路后，通过运算放大器U20B输出正弦波信号，该正弦波信号供给第二差分放大电路11的输入端。其中当音频拓展器的包括多个输入/输出通道时，如图2e所示，正弦波生成电路可以通过多通道选择器例如HEF4053将正弦波生成电路产生的正弦波信号分成多路，各路正弦波信号分别输入给各个输入/输出通道的第二差分放大电路。

在本实施例中，如图2c所示，音频拓展器结构中的解码单元和编码单元可以分别对应由VS1053编解码芯片的编码部分和解码部分来实现，音频拓展器中的主控单元可以采用MCU，具体可以使用如图2a所示芯片STM32F407VGT6；VS1053编解码芯片的数据输入输出引脚连接MCU的IO端口；VS1053编解码芯片的左声道音频信号解码输出端LEFT作为解码单元的左声道音频信号解码输出端，用于输出左声道音频信号解码信号，VS1053编解码芯片的右声道音频信号解码输出端RIGHT作为解码单元的右声道音频信号解码输出端，用于输出右声道音频信号解码信号，VS1053编解码芯片左声道音频信号编码输入端MCIP/LINE1作为编码单元的左声道音频输入端，VS1053编解码芯片右声道音频信号编码输入端LINE_IN作为编码单元的右声道音频输入端。

在本实施例中，如图2a所示，当音频拓展器的输入/输出通道采用莲花头端子时，音频拓展器电路结构中第一继电器1的第一动触头和第二动触头分别对应连接莲花头端子的引脚1和引脚2，莲花头端子的引脚3接地，此时还可以为输入/输出通道设置一个辅助通道，该辅助通道连接凤凰插端子。辅助通道的电路可以直接为如图2e所述的电路，此时，图2e所示，第二差分放大电路所接入的解码后的左声道音频信号和右声道音频信号分别来自输入/输出通道的第一低通滤波单元3和第二低通滤波器7；图2e所示的继电器的常闭静触点或常开静触点中其中一个静触点接地，即设置凤凰插端子只能输出，不能输入。

在本实施例中，如图2e所示，当音频拓展器的输入/输出通道采用凤凰插端子时，音频拓展器电路结构中第一继电器1的第一动触头和第二动触头分别对应连接凤凰插端子的引脚1和引脚2，凤凰插端子的引脚3接地，此时，还可以为输入/输出通道设置一个辅助通道，该辅助通道连接莲花头端子。辅助通道的电路可以直接为如图2a所述的电路，此时，图2a所示，第二功率放大器4和第四功率放大电路8对应所接入的解码后的左声道音频信号和右声道音频信号分别来自输入/输出通道的第一低通滤波单元3和第二低通滤波器7；图2a所示的继电器的常闭静触点或常开静触点中其中一个静触点可以接地，即设置莲花头端子只能输出，不能输入。

在本实施例中，可以通过第一继电器选择输入/输出通道为广播通道或采集通道，如图2a所示，当主控单元控制第一继电器的第一动触点和第一常开静触点连接，第二动触点和第二常开静触点连接时，此时输入/输出通道为广播通道，广播系统的上位机输出到主控单元的音频信号经过解码单元解码后通过输入/输出通道输出到外部。当主控单元控制第一继电器的第一动触点和第一常闭静触点连接，第二动触点和第二常闭静触点连接时，此时输入/输出通道为采集通道，输入/输出通道输入的音频信号经过编码单元编码后输出给主控单元。

在本实施例中，音频拓展器还包括功率放大器故障检测电路，用于检测被配置为广播通道的输入/输出通道所连接的外部功率放大器是否故障；如图2f所示，功率放大器故障检测电路包括第三继电器12和第三光电耦合器；第三继电器12包括两组触点，分别为第五组触点和第六组触点，第五组触点包括第五常闭静触点、第五常开静触点和第五动触点，第六组触点包括第六常闭静触点、第六常开静触点和第六动触点；第三继电器的控制端连接主控单元，通过主控单元控制第五动触点连接第五常闭静触点或第五常开静触点，通过主控单元控制第六动触点连接第六常闭静触点或第六常开静触点；

针对于要进行外部功率放大器故障检测的输入/输出通道，第五常闭静触点和第六常闭静触点分别对应连接该输入/输出通道所连接的外部功率放大器的音频输出端和音频公共输出端；第五常开静触点和第六常开静触点分别对应连接外部备用功率放大器的音频输出端和音频公共输出端；第五动触头和第六动触头分别连接第三光电耦合器的输入正端和输入负端，第三光电耦合器的输出端连接主控单元；具体为如图2f所示，第三光电耦合器的输入正端依次连接电阻R185和电容C135后连接第三继电器12的第五动触点，电阻R185和电容C135连接的移动连接NPN三极管Q17的发射极，NPN三极管的集电极连接二极管D25的阴极，二极管D25的阳极连接第三继电器12的第五动触点，三极管Q17的基极通过电阻R183连接二极管D23的阴极，三极管Q17的基极连接瞬态抑制二极管Z4的阴极，瞬态抑制二极管Z4的阳极连接第三光电耦合器的输入负端，第三光电耦合器的输入负端连接瞬态抑制二极管Z5阳极，瞬态抑制二极管Z5的阴极连接三极管Q17的发射极。第三光电耦合器的输出正端连接主控单元，第三光电耦合器的输出负端接地。在本实施例中，第三继电器的线圈一端连接三极管Q19的集电极，另一端接地，三极管Q19的发射极接地，NPN三极管Q19的基极通过电阻R209连接主控单元，电阻R209和主控单元连接的一端通过电阻R210接地，第三继电器线圈连接三极管Q19集电极的一端连接二极管D31的阳极，二极管D31的阴极接地。本实施例中，当主控单元连接电阻R210一端输出的是高电平时，三极管Q19导通，第三继电器12的线圈通电，此时第三继电器的第五动触点连接第五常开静触点，第三继电器的第六动触点连接第六常开静触点。当主控单元连接电阻R210一端输出的是低电平时，三极管Q19截止，第三继电器12的线圈不通电，此时第三继电器的第五动触点连接第五常闭静触点，第三继电器的第六动触点连接第六常闭静触点。

针对于要进行外部功率放大器故障检测的输入/输出通道，外部备用功率放大器为该输入/输出通道另外再连接的其他功率放大器或者为作为该输入/输出通道备用的其他输入/输出通道所连接的外部功率放大器。当外部备用功率放大器为输入/输出通道另外再连接的其他功率放大器时，一个外部备用功率放大器可以同时连接多个输入/输出通道的输出，作为多个输入/输出通道外部备用的功率放大器。

在本实施例中，音频拓展器中，针对于配置为广播通道的输入/输出通道，可以对该输入/输出通道配置一个或多个备用的同样被配置为广播通道的输入/输出通道；当输入/输出通道连接外部功率放大器时，其备用输入/输出通道连接外部备用功率放大器。在实际使用中，音频拓展器的输入/输出通道通过外部功率放大器连接外部音响设备。

本实施例中，上述网络拓展器功率放大器故障检测电路的检测原理如下：当广播系统中的上位机发送音频信号到主控单元时，主控单元根据上位机的命令将音频信号配置为广播通道的某个输入/输出通道输出，该输入/输出通道输出的音频信号经过其连接的外部功率放大器放大处理后再输出到外部音响设备。此时功率放大器故障检测电路中，当外部功率放大器有输出时，第三继电器的第五常闭静触点和第六常闭静触点将获取到音频信号的左右声道信号，并且通过第五动触点和第六动触点将音频信号发送给第三光电耦合器，第三光电耦合器耦合后发送相应信号给主控单元；主控单元可以根据第三光电耦合器发送的信号判定外部功率放大器是否故障，当判定出外部功率放大器出现故障时，则主控单元控制第三继电器，使得第三继电器的第五常开静触点和第六常开静触点分别对应连接外部备用功率放大器的音频输出端和音频公共输出端，以用于检测外部备用功率放大器是否出现故障，同时通过外部备用功率放大器输出音频信号；在本实施例中，当外部备用功率放大器为备用的输入/输出通道所连接的外部功率放大器时，主控单元可以将外部功率放大器出现故障的信息反馈给广播系统中的上位机，广播系统中的上位机为其发送的音频信号重新配置音频拓展器中备用的输入/输出通道，主控单元控制将音频信号通过备用的输入/输出通道发送给外部备用功率放大器。当外部备用功率放大器为输入/输出通道另外连接的功率放大器时，输入/输出通道输出的音频信号直接输出到外部备用功率放大器进行输出。

在本实施例中，音频拓展器还包括24V强切电路模块和三线制强切电路模块。

如图2g所示，本实施例24V强切电路模块包括第四继电器13，第四继电器13包括第七常闭静触点、第七常开静触点和第七动触点；其中第四继电器的控制端连接主控单元，通过主控单元控制第七动触点连接第七常闭静触点或第七常开静触点，第七常闭静触点接地，第七常开触点接24V电源；24V强切电路模块通过第七动触点连接外部24V电源供电的强切设备。本实施例24V强切电路模块连接外部24V电源供电的强切设备；当出现火警时，可以控制24V电源供电的强切设备得到24V的供电，以用于对抗火灾险情。

如图2h所示，本实施例三线制强切电路模块包括第五继电器14，第五继电器14包括第八常闭静触点、第八常开静触点和第八动触点；其中第五继电器的控制端连接主控单元，通过主控单元控制第八动触点连接第八常闭静触点或第八常开静触点；三线制强切电路模块通过第八常闭静触点连接外部音响设备音量控制器的公共端SW_COM，通过第八常开静触点连接外部音响设备音量控制器的热端SW_HOT，通过第八动触点连接外部音响设备音量控制器的紧急端SW_EM。在本实施例中，三线制强切电路模块连接外部音响设备音量控制器，在出现火警时，可以通过三线制强切电路模块控制外部音响设备音量控制器打开，使得外部音响设备的播放的音频信号的音量能够调节到最大，避免因为外部音响设备音量被用户调小或关闭而接收不到消防广播的情况。

在本实施例中，音频拓展器还包括外部设备触发电路；如图2i所示，外部设备触发电路包括光电耦合器和第六继电器15；光电耦合器的输入端作为外部信号触发端，接收外部触发信号；所述光电耦合器的输出端接主控单元；第六继电器包括第九常闭静触点、第九常开静触点和第九动触点；其中第六继电器的控制端连接主控单元，通过主控单元控制第九动触点连接第九常闭静触点或第九常开静触点；在本实施例中，如图2i所示，光电耦合器的输入正端反接二极管D4后连接直流电源，光电耦合器的输入正端通过反接二极管D5连接光电耦合器的输入负端；光电耦合器的输入负端依次连接电阻R84和二极管D6后作为触发端连接外部定时器等触发设备；光电耦合器的输出正端通过电阻R82连接直流电源，同时光电耦合器的输出正端连接主控单元，光电耦合器的输出负端接地。第六继电器15中，外部设备触发电路通过第九常开静触点和第九动触点接入到外部设备的控制回路中，用于接通外部设备的控制回路，其中外部设备可以是外部定时音源等设备。在本实施例中，如图2i所示，第六继电器线圈一端连接直流电24V，另一端连接NPN三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极通过电阻R87连接主控单元，电阻R87连接主控单元的一端通过电阻R90接地，第六继电器中与直流电连接的线圈一端反接二极管D9后连接三极管Q1的集电极。

本实施例中，外部设备触发电路的光电耦合器的输入负端在接收到触发信号后，光电耦合器的输出正端将有高电平信号发送至主控单元，主控单元接收到光电耦合器发送的高电平信号后，判定有外部触发，此时主控单元输出高电平信号到三极管Q1的基极，三极管Q1导通，第六继电器15线圈通电，第九常开静触点和第九动触点连接，从而接通外部设备的控制回路，使得外部设备工作，例如使得外部定时音源输出音频信号。

在本实施例中，音频拓展器还可以设置有与主控单元连接的屏幕。

本实施例音频拓展器的工作过程如下：

当主控单元通过输入/输出通道中的选择单元控制输入/输出通道中的编码单元的输入接通至外部时，即配置输入/输出通道为采集通道，外部音频信号通过输入/输出通道中的选择单元输入到输入/输出通道中的编码单元进行编码，编码后的音频信号传送给主控单元，由主控单元上传送到广播系统中；

当主控单元通过输入/输出通道中的选择单元控制输入/输出通道中的解码单元的输出接通至外部时，即配置输入/输出通道为广播通道，主控单接收广播系统下发的音频信号，然后传送给输入/输出通道中的解码单元进行解码，解码后的音频信号通过输入/输出通道中的选择单元输出到外部。

在本实施例中，主控单元可以通过互联网通讯模块与广播系统的上位机进行通信。广播系统的上位机可以下发控制指令到主控单元，通过主控单元控制输入/输出通道中选择单元的工作状态，以通过选择单元控制输入/输出通道中编码单元的输入接通至外部或输入/输出通道中解码单元的输出接通至外部。在本实施例中，当广播系统的上位机下发控制指令，使得主控单元通过输入/输出通道中选择单元控制输入/输出通道中编码单元的输入接通至外部时，即配置输入/输出通道为采集通道，外部音频信号通过输入/输出通道中选择单元输入到输入/输出通道中编码单元进行编码，编码后的音频信号传送给主控单元，主控单元通过互联网通讯模块传送至广播系统的上位机；当广播系统的上位机下发控制指令，使得主控单元通过输入/输出通道中选择单元控制输入/输出通道中解码单元的输出接通至外部时，即配置输入/输出通道为广播通道，主控单元通过互联网通讯模块接收广播系统的上位机发送的音频信号，主控单元将广播系统的上位机发送的音频信号传送给输入/输出通道中解码单元进行解码，解码后的音频信号通过输入/输出通道中选择单元输出到外部。

本实施例音频拓展器在工作过程中：针对于配置为广播通道的输入/输出通道，对该输入/输出通道配置一个或多个备用的同样被配置为广播通道的其他输入/输出通道，作为该输入/输出通道的备用输入/输出通道；当输入/输出通道连接外部功率放大器时，其备用的输入/输出通道连接的外部功率放大器作为外部备用功率放大器；当主控单元通过输入/输出通道中的选择单元控制输入/输出通道中的解码单元的输出接通至外部时，即配置输入/输出通道为广播通道，主控单元通过功率放大器故障检测电路检测输入/输出通道所连接的外部功率放大器是否故障，并且在出现故障时，选择备用的输入/输出通道，具体步骤如下：

在功率放大器故障检测电路中，与外部功率放大器的音频输出端和音频公共输出端分别对应连接的第三继电器的第五常闭静触点和第六常闭静触点，分别对应获取到外部功率放大器输出的音频信号和音频公共端信号，然后发送给第三光电耦合器，第三光电耦合器耦合后发送相应信号给主控单元；主控单元根据第三光电耦合器发送的信号判定外部功率放大器是否故障，当判定出外部功率放大器出现故障时，则主控单元控制第三继电器的工作状态，使得第三继电器的第五常开静触点和第六常开静触点分别对应连接外部备用功率放大器的音频输出端和音频公共输出端，以检测外部备用功率放大器是否故障；同时主控单元控制将音频信号通过备用的输入/输出通道发送给外部备用功率放大器，通过外部备用功率放大器输出；

或者，针对于配置为广播通道的输入/输出通道，将该输入/输出通道再连接上外部备用功率放大器，当主控单元通过输入/输出通道中的选择单元控制输入/输出通道中的解码单元的输出接通至外部时，即配置输入/输出通道为广播通道，主控单元通过功率放大器故障检测电路检测输入/输出通道所连接的外部功率放大器是否故障，并且在出现故障时，输入/输出通道输出的音频信号输入到外部备用功率放大器，具体步骤如下：

在功率放大器故障检测电路中，与输入/输出通道的外部功率放大器的音频输出端和音频公共输出端分别对应连接的第三继电器的第五常闭静触点和第六常闭静触点，分别对应获取到外部功率放大器输出的音频信号和音频公共信号，然后发送给第三光电耦合器，第三光电耦合器耦合后发送相应信号给主控单元；主控单元根据第三光电耦合器发送的信号判定外部功率放大器是否故障，当判定出外部功率放大器出现故障时，则主控单元控制第三继电器的工作状态，使得第三继电器的第五常开静触点和第六常开静触点分别对应连接外部备用功率放大器的音频输出端和音频公共输出端，以检测外部备用功率放大器是否故障；同时输入/输出通道输出的音频信号通过外部备用功率放大器输出。

本实施例还公开了一种广播系统，包括本实施例上述所述的音频拓展器。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。