音频设备级联装置的制作方法

本实用新型涉及级联技术领域，尤其涉及一种音频设备级联装置。

背景技术：

目前，随着远程通讯需求的日益加强，会议系统已逐渐成为政府机关与企事业单位远程会议的主要媒介，但是传统电话会议机形态笨重，便携性差，近年来会议系统的相关产品逐渐向小型化发展，越来越多政府机关与企事业单位选择使用小型会议宝产品进行远程多人会议，该会议宝产品可同时多方通话提供高质、快捷、高效的移动电话会议服务，目标是打造“口袋里的会议室”。

尽管目前小型会议宝产品已经得到了广泛应用，但在会议的会场终端中仍存在着有待完善的方面。比如小型会议宝产品存在音量小，声场不够的问题，在拾音距离上，虽然可以通过特殊的麦克风阵列技术提高拾音距离，但在面积更大的会议室中，单个的小型会议宝产品无法满足远距离拾音的要求。如何利用便携的小型会议宝产品，满足大会议室场景的使用需求，正成为很多政府机关与企事业单位的强烈需求。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提出一种音频设备级联装置，旨在解决小型会议宝产品在大会议室中，无法满足放音大声场和远距离拾音的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种音频设备级联装置，所述音频设备级联装置包括第一音频设备、第二音频设备及级联线；所述第一音频设备包括第一音频插座，所述第二音频设备包括第二音频插座；所述级联线包括第一级联接口和第二级联接口；所述第一音频插座与所述第一级联接口连接，所述第二音频插座与所述第二级联接口连接；其中，

所述级联线，用于级联所述第一音频设备及所述第二音频设备。

优选地，所述级联线包括级联模拟信号线、级联通信信号线、级联音频信号线及级联接地线。

优选地，所述级联线还包括第一电阻；其中，所述第一电阻并联设置于所述级联模拟信号线和所述级联接地线之间。

优选地，所述第一音频设备还包括第一主控制芯片，所述第二音频设备还包括第二主控制芯片；其中，

所述第一主控制芯片通过第一模拟信号线、第一通信信号线及第一音频信号线分别与所述级联模拟信号线、所述级联通信信号线、所述级联音频信号线连接；

所述第二主控制芯片通过第二模拟信号线、第二通信信号线及第二音频信号线分别与所述级联模拟信号线、所述级联通信信号线、所述级联音频信号线连接。

优选地，所述第一音频设备还包括第二电阻及第三电阻，所述第二音频设备还包括第四电阻及第五电阻；其中，所述第二电阻的第一端与电源连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第四电阻的第一端与电源连接，所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端接地，所述第二电阻的第二端还与所述级联模拟信号线连接，所述第四电阻的第二端还与所述级联模拟信号线连接，所述第二电阻的第二端还与所述第一模拟信号线连接，所述第四电阻的第二端还与所述第二模拟信号线连接。

优选地，所述第一音频设备还包括第六电阻、第七电阻及第一三极管；其中，所述第六电阻的第一端与电源连接，所述第六电阻的第二端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端与所述级联模拟信号线连接。

优选地，所述第二音频设备还包括第八电阻、第九电阻及第二三极管；其中，所述第八电阻的第一端与电源连接，所述第八电阻的第二端与所述第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极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级联模拟信号线连接。

优选地，所述第一音频设备还包括第一二极管，所述第二音频设备还包括第二二极管；其中，所述第一二极管的阳极经所述第一通信信号线与所述第一主控制芯片连接，所述第一二极管的阴极与所述级联模拟信号线连接，所述第二二极管的阳极经所述第二通信信号线与所述第二主控制芯片连接，所述第二二极管的阴极与所述级联模拟信号线连接。

优选地，所述第一音频设备还包括第一功放芯片，所述第二音频设备还包括第二功放芯片；其中，

所述第一主控制芯片还通过所述第一音频信号线与所述第一功放芯片连接；

所述第二主控制芯片还通过所述第二音频信号线与所述第二功放芯片连接。

优选地，所述第一音频设备还包括第一麦克风、第一扬声器、第一录音总线和第一放音总线，所述第二音频设备还包括第二麦克风、第二扬声器、第二录音总线和第二放音总线；其中，

所述第一麦克风通过所述第一录音总线与所述第一主控制芯片连接，所述第一扬声器通过所述第一放音总线与所述第一功放芯片连接；

所述第二麦克风通过所述第二录音总线与所述第二主控制芯片连接，所述第二扬声器通过所述第二放音总线与所述第二功放芯片连接。

本实用新型技术方案提出一种音频设备级联装置，所述音频设备级联装置包括第一音频设备、第二音频设备及级联线；所述第一音频设备包括第一音频插座，所述第二音频设备包括第二音频插座；所述级联线包括第一级联接口和第二级联接口；所述第一音频插座与所述第一级联接口连接，所述第二音频插座与所述第二级联接口连接；其中，所述级联线，用于级联所述第一音频设备及所述第二音频设备。通过上述方式，第一音频设备、第二音频设备及级联线在保持便携及操作方便的基础上，满足了大会议室场景下使用音频设备开会所需的大声场、远距离拾音的要求，解决了小型音频设备在大会议室中，无法满足放音大声场和远距离拾音要求的技术问题。

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级联装置一实施例的功能模块图；

图2为本实用新型音频设备级联装置一实施例的装置结构示意图；

图3为本实用新型音频设备级联装置一实施例的级联模式识别电路示意图；

图4为本实用新型音频设备级联装置一实施例的单线通信电路示意图；

图5为本实用新型实施例的一体式级联线结构示意图。

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，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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，在本实用新型中涉及“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人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级联装置。

参照图1，在本实用新型实施例中，所述音频设备级联装置包括第一音频设备100、第二音频设备200及级联线300；所述第一音频设备100包括第一音频插座101，所述第二音频设备200包括第二音频插座201；所述级联线300包括第一级联接口301和第二级联接口302；所述第一音频插座101与所述第一级联接口301连接，所述第二音频插座201与所述第二级联接口302连接；其中，

所述级联线300，用于级联所述第一音频设备100及所述第二音频设备200。

本实施例中，所述第一音频设备100包括第一音频插座101，所述第二音频设备200包括第二音频插座201，所述第一音频插座101及所述第二音频插座201可以为3.5mm音频插座，所述级联线300包括第一级联接口301和第二级联接口302，所述3.5mm音频插座用以连接所述级联线300的级联接口，以将两台音频设备连接起来，所述3.5mm音频插座需要使用4段插座，有四个信号即模拟信号、通信信号、音频信号及接地信号需要传输。所述第一音频设备100及所述第二音频设备200可以为小型会议宝产品。

需要说明的是，所述第一音频设备100还包括第一主控制芯片，所述第二音频设备200还包括第二主控制芯片；其中，所述第一主控制芯片通过第一模拟信号线、第一通信信号线及第一音频信号线分别与所述级联模拟信号线、所述级联通信信号线、所述级联音频信号线连接；所述第二主控制芯片通过第二模拟信号线、第二通信信号线及第二音频信号线分别与所述级联模拟信号线、所述级联通信信号线、所述级联音频信号线连接；所述级联线300可以包括级联模拟信号线、级联通信信号线、级联音频信号线及级联接地线。

具体地，所述第一主控制芯片及所述第二主控制芯片主要用于处理麦克风拾取的音频数据以及两台级联的音频设备的同步控制。所述第一音频设备100中麦克风拾取的数据经所述第一主控制芯片处理后输出，通过所述第一模拟信号线输出第一模拟信号，经由所述级联线300传输至所述第二音频设备200。所述第一模拟信号线上还需要加载偏置电压，用于级联模式识别。所述第一音频信号线用于所述第一主控制芯片(或经由其他芯片)输出第一模拟音频信号，该第一模拟音频信号可以传输至第一功放芯片进行放大，然后由所述第一音频设备100中的第一扬声器输出声音，该模拟音频信号还可以传输至所述3.5mm音频插座，经由所述级联线300传输至所述第二音频设备200进行声音输出。所述第一通信信号线及所述第二通信信号线用于传输两台级联的音频设备间的通信信号，为单线通信，可以实现两台级联的音频设备之间的同步控制，如音量大小、麦克风静音状态同步等。级联接地线用于将两台级联的音频设备共地。

所述级联线300还包括第一电阻；其中，所述第一电阻并联设置于所述级联模拟信号线和所述级联接地线之间，所述第一电阻可以为5.1k1％的电阻，所述第一电阻用于级联检测。

易于理解的是，所述第一音频设备100及所述第二音频设备200用所述级联线300连接起来，隔一定距离放置在会议室的两侧，所述第一音频设备100及所述第二音频设备200分别进行拾音，将获取的拾音数据分别经所述第一主控制芯片及所述第二主控制芯片处理后输出到第一模拟信号线及第二模拟信号线，因所述第一模拟信号线及所述第二模拟信号线是通过级联模拟信号线直接短接连在一起的，故所述第一模拟信号线及所述第二模拟信号线的信号直接混合，将混合后的信号再读入所述第一主控制芯片及所述第二主控制芯片，便可得到所述第一音频设备100及所述第二音频设备200拾取的所有声音，实现远距离拾音。

所述第一音频设备100及所述第二音频设备200用所述级联线300连接起来，所述第一音频信号线及所述第二音频信号线是通过级联音频信号线直接短接连在一起的，故所述第一音频设备100及所述第二音频设备200的音频信号相同，将此音频信号输出到功放芯片，由扬声器进行声音输出，所述第一音频设备100及所述第二音频设备200输出的声音是相同的，所述第一音频设备100及所述第二音频设备200隔一定距离放置在会议室的两侧，分别进行放音，可扩大声音范围，实现大声场。

本实用新型技术方案提出一种音频设备级联装置，所述音频设备级联装置包括第一音频设备100、第二音频设备200及级联线300；所述第一音频设备100包括第一音频插座101，所述第二音频设备200包括第二音频插座201；所述级联线300包括第一级联接口301和第二级联接口302；所述第一音频插座101与所述第一级联接口301连接，所述第二音频插座201与所述第二级联接口302连接；其中，所述级联线300，用于级联所述第一音频设备100及所述第二音频设备200。通过上述方式，第一音频设备100、第二音频设备200及级联线300在保持便携及操作方便的基础上，满足了大会议室场景下使用音频设备开会所需的大声场、远距离拾音的要求，解决了小型音频设备在大会议室中，无法满足放音大声场和远距离拾音要求的技术问题。

进一步地，参照图2，所述级联线300包括级联模拟信号线amic、级联通信信号线ctrl、级联音频信号线audio及级联接地线gnd。

进一步地，参照图2，所述级联线300还包括第一电阻r1；其中，所述第一电阻r1并联设置于所述级联模拟信号线amic和所述级联接地线gnd之间。

进一步地，参照图2，所述第一音频设备100还包括第一主控制芯片u1，所述第二音频设备200还包括第二主控制芯片u2；其中，

所述第一主控制芯片u1通过第一模拟信号线amic1、第一通信信号线ctrl1及第一音频信号线audio1分别与所述级联模拟信号线amic、所述级联通信信号线ctrl、所述级联音频信号线audio连接；

所述第二主控制芯片u2通过第二模拟信号线amic2、第二通信信号线ctrl2及第二音频信号线audio2分别与所述级联模拟信号线amic、所述级联通信信号线ctrl、所述级联音频信号线audio连接。

进一步地，参照图3，所述第一音频设备100还包括第二电阻r2及第三电阻r3，所述第二音频设备200还包括第四电阻r4及第五电阻r5；其中，所述第二电阻r2的第一端与电源连接，所述第二电阻r2的第二端与所述第三电阻r3的第一端连接，所述第三电阻r3的第二端接地，所述第四电阻r4的第一端与电源连接，所述第四电阻r4的第二端与所述第五电阻r5的第一端连接，所述第五电阻r5的第二端接地，所述第二电阻r2的第二端还与所述级联模拟信号线amic连接，所述第四电阻r4的第二端还与所述级联模拟信号线amic连接，所述第二电阻r2的第二端还与所述第一模拟信号线amic1连接，所述第四电阻r4的第二端还与所述第二模拟信号线amic2连接。

需要说明的是，级联状态的识别是通过读取加载在所述第一模拟信号线amic1及所述第二模拟信号线amic2上的电压进行判断的，如图3所示，可以检测a点及b点的电压来判断级联状态。例如，当未插级联线300时，a点(或b点)电压为：3.3v*r3/(r3+r2)＝3.0v；当所述第一音频设备100插入级联线300，所述第二音频设备200未插入级联线300时，a点电压变为：3.3v*(r1//r3)/(r2+r1//r3)；当所述第一音频设备100和所述第二音频设备200都插入级联线300时，a点和b点的电压为：3.3v*(r3//r1//r5)/(r2//r4+r3//r1//r5)；根据上述计算结果可以发现，不同级联状态下a点和b点的电压不同，通过检测a点和b点的电压，可以判断音频设备当前是否处于级联状态。所述电源可以为3.3v。

进一步地，参照图4，所述第一音频设备100还包括第六电阻r6、第七电阻r7及第一三极管q1；其中，所述第六电阻r6的第一端与电源连接，所述第六电阻r6的第二端与所述第一三极管q1的集电极连接，所述第一三极管q1的发射极接地，所述第一三极管q1的基极与所述第七电阻r7的第一端连接，所述第七电阻r7的第二端与所述级联模拟信号线amic连接。

进一步地，参照图4，所述第二音频设备200还包括第八电阻r8、第九电阻r9及第二三极管q2；其中，所述第八电阻r8的第一端与电源连接，所述第八电阻r8的第二端与所述第二三极管q2的集电极连接，所述第二三极管q2的发射极接地，所述第二三极管q2的基极与所述第九电阻r9的第一端连接，所述第九电阻r9的第二端与所述级联模拟信号线amic连接。

进一步地，参照图4，所述第一音频设备100还包括第一二极管d1，所述第二音频设备200还包括第二二极管d2；其中，所述第一二极管d1的阳极经所述第一通信信号线ctrl1与所述第一主控制芯片u1连接，所述第一二极管d1的阴极与所述级联模拟信号线amic连接，所述第二二极管d2的阳极经所述第二通信信号线ctrl2与所述第二主控制芯片u2连接，所述第二二极管d2的阴极与所述级联模拟信号线amic连接。

需要说明的是，可以通过软件制定所述第一音频设备100与所述第二音频设备200的单线通信协议，本实施例对此不加以限制，所述单线通信协议根本上对应于硬件电路传输高低电平(即“1”和“0”)，故此处只重点说明电路上如何传输“1”和“0”电平。

具体地，所述第一音频设备100向所述第二音频设备200传输“1”电平：所述第一音频设备100中out1输出“1”电平，将所述第一三极管q1和第二三极管q2导通，此时第一音频设备100中in1和第二音频设备200中in2被拉低(即收到了“0”电平)，第一音频设备100中和第二音频设备200中都会收到第一音频设备100中发出的“1”电平，只是此时被反相为“0”电平。

所述第一音频设备100向所述第二音频设备200传输“0”电平：所述第一音频设备100中out1输出“0”电平，将所述第一三极管q1和第二三极管q2断开，在电源3.3v上拉的作用下，此时第一音频设备100中in1和第二音频设备200中in2被拉高(即收到了“1”电平)。第一音频设备100中和第二音频设备200中都会收到第一音频设备100中发出的“0”电平，只是此时被反相为“1”电平。

所述第一音频设备100可以向所述第二音频设备200传输“1”电平和“0”电平，并且所述第二音频设备200可以接收。以此类推，所述第二音频设备200也可以向所述第一音频设备100传输“1”电平和“0”电平。配合通过软件制定所述第一音频设备100与所述第二音频设备200的单线通信协议，能够完成第一音频设备100中和第二音频设备200之间的单线通信，实现诸如音量大小、麦克风静音等同步控制。

进一步地，参照图2，所述第一音频设备100还包括第一功放芯片u3，所述第二音频设备200还包括第二功放芯片u4；其中，

所述第一主控制芯片u1还通过所述第一音频信号线audio1与所述第一功放芯片u3连接；

所述第二主控制芯片u2还通过所述第二音频信号线audio2与所述第二功放芯片u4连接。

进一步地，参照图2，所述第一音频设备100还包括第一麦克风m1、第一扬声器s1、第一录音总线rb1和第一放音总线pb1，所述第二音频设备200还包括第二麦克风m2、第二扬声器s2、第二录音总线rb2和第二放音总线pb2；其中，

所述第一麦克风m1通过所述第一录音总线rb1与所述第一主控制芯片u1连接，所述第一扬声器s1通过所述第一放音总线pb1与所述第一功放芯片u3连接；

所述第二麦克风m2通过所述第二录音总线rb2与所述第二主控制芯片u2连接，所述第二扬声器s2通过所述第二放音总线pb2与所述第二功放芯片u4连接。

需要说明的是，所述第一麦克风m1，用于将外部话筒输入的音频数据通过所述第一录音总线rb1输出至所述第一主控芯片u1上；所述第二麦克风m2，用于将外部话筒输入的音频数据通过所述第二录音总线rb2输出至所述第二主控芯片u2上。所述第一音频信号线audio1用于所述第一主控制芯片u1(或经由其他芯片)输出第一模拟音频信号，该第一模拟音频信号可以传输至第一功放芯片u3进行放大，然后由所述第一音频设备100中的第一扬声器s1输出声音，该第一模拟音频信号还可以传输至所述3.5mm音频插座，经由所述级联线300传输至所述第二音频设备200进行声音输出。所述第二音频信号线audio2用于所述第二主控制芯片u2(或经由其他芯片)输出第二模拟音频信号，该第二模拟音频信号可以传输至第二功放芯片u4进行放大，然后由所述第二音频设备200中的第二扬声器s2输出声音，该第二模拟音频信号还可以传输至所述3.5mm音频插座，经由所述级联线300传输至所述第一音频设备100进行声音输出。

进一步地，参照图5，通常音频设备可以内置电池，但为了避免电池电量耗尽，以保持音频设备长久供电，建议为音频设备接入外部电源(一般是usb供电)，级联时使用了两台音频设备，当需要为音频设备接入usb电源时，需要两根usb线，且需要两个usb接口，这增加了操作复杂度。为此，本实用新型还提供了一种简化操作复杂度的一体式级联线，以解决此问题，所述一体式级联线结构图如图5所示，一体式级联线是将原有级联线300与usb电源线合并为一体的线材，既能实现级联功能，又能满足充电需求，避免了多根线材不方便管理和使用的弊端，如图5所示p1接口/p2接口同所述级联线300，其内部信号线与p3接口/p4接口/p5接口不相连；p4接口是type-ausb端子，可插在电脑usb输出口或usb适配器上，其内部有四根信号线：5v、d+、d-、gnd；p3接口/p5接口是microusb端子，可插入音频设备为其供电，其内部导线与p4接口相接。p3接口内部有4根信号线：5v、d+、d-、gnd，并分别与p4接口的4根线相连；p5接口有两根信号线：5v、gnd，并分别与p4接口的5v和gnd相连。

具体地，所述第一音频设备100与所述第二音频设备200可进行级联，并且都能进行usb供电。当p4接口连接了电脑，连接了p3接口的所述第一音频设备100因为有d+d-信号线，还能与电脑进行数据传输，比如进行usb音频播放及录音，所述第二音频设备200只能进行usb供电。

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。