一种智能控制的流媒体功放系统的制作方法

本实用新型属于数字功放技术领域，尤其涉及一种智能控制的流媒体功放系统。

背景技术：

现有技术中多音源多通道智能控制功放系统，主控单元采用mcu做为中控，通过rs485/rs232等通讯口与多台音源设备的中控连接，主控单元可以通过app或遥控器控制功放的功能，以及通过通讯接口控制多个音源设备，实现音源控制与主控单元控制，组成多通道功放系统。

现有技术至少存在以下缺点：

1)现有技术主要注重音频音效及噪声处理方面等功能处理，在音源设备多和接入方式各式各虽等方面存在不足。

2)使用过程中需要用app、遥控器、pc端控制端口软件等进行控制，通讯控制复杂，操作繁琐。

3)每个产品功能相对单一，组成系统设备数量多，成本及复杂度高，后续性能改进或升级困难。

技术实现要素：

本实用新型为解决家用和商业应用中多通道功放系统接入的音源设备种类多，控制方式复杂多样，如app软件和遥控器等，设备连接复杂操作繁琐，后期维护成本高等问题。采用ai智能语音控制技术、网络互联技术、数字音效处理技术和数字处理芯片实现多通道功放系统的智能互联网流媒体接入、ai语音控制、数字音效算法处理、数字信号放大与输出等功能，提高了产品的功能与性能，降低用户操作复杂程序；增加了功放系统的应用市场，减少用户不同设备的重复购置，节约用户费用。

一种智能控制的流媒体功放系统，包括主控部和与主控部分别连接的多路mic阵列、多通道数字功率放大模块、电源管理模块和显示控制部，其中，

所述主控部包括中央处理器和与中央处理器分别连接的nandflash存储器、ram存储器、加密模块、通讯接口、无线蓝牙模块、usb模块、音频处理器、状态监测模块，nandflash存储器和ram存储器对数据、参数和模式进行存储，加密模块对用户信息进行验证，通讯接口、无线蓝牙模块和usb模块与外界进行连接及通讯，音频处理器包括ice65l04ffpga、at45db321存储器和cd74act541线路驱动器，中央处理器通过spi接口与ice65l04ffpga连接进行通讯，ice65l04ffpga根据预置设置将音频信号进行多路矩阵输出到多通道数字功率放大模块；状态监测模块监测系统异常状态，对异常状态进行报警；

所述多路mic阵列包括若干个脉冲密度调制式的数字麦克风，对语音进行采集、处理和识别；

所述多通道数字功率放大模块包括依次连接的数字音频处理模块、数字音频放大模块和输出模块，多路mic阵列采集的语音信号经过中央处理器与音频处理器解码后，再经过数字音频处理模块处理，进行均衡、混响和高低音处理后输出pwm载波信号给数字音频放大模块，数字音频放大模块将高频的pwm开关载波信号转换成音频信号，通过输出模块控制输出信号的带宽，将高频的载波信号滤除输出给输出模块；

所述电源管理模块还与多通道数字功率放大模块连接，电源管理模块对电压进行转换，输出1.8v、3.3v和5v直流电压；

所述显示控制部进行显示和触摸控制。

优选地，所述数字音频处理模块包括智能数字声音处理器d2-92633芯片，中央处理器通过i2c接口读写d2-92633芯片内部寄存器，控制音频处理，进行音源选择、均衡、混响和高低音。

优选地，所述数字音频放大模块包括d2-24044pwm放大芯片和输出滤波电路，d2-24044pwm放大芯片将前级pwm信号放大输出，经过输出滤波电路将高频的pwm开关载波信号转换成音频信号。

优选地，所述电源管理模块包括tps65910芯片和大功率mos开关电路。

优选地，所述显示控制部包括显示器、触控屏和led灯效模块。

优选地，所述显示器包括tft3.9寸显示屏，内置st782驱动器。

优选地，所述led灯效模块包括若干个sk6812rgbw串行三色led芯片。

优选地，所述通讯接口包括land8720a芯片。

与现有技术相比较，本实用新型采用ai智能控制，替代原来需要通过app、遥控器、pc端控制软件等复杂，实现系统ai语音控制，控制方式取得较大改善，降低系统使用难度；采用网络流媒体音源接入，音乐库数据包解码数据直接使用，省去功放系统中多种音源设备接入后信号需要经过adc转换等功能电路再进行后续音效处理，降低电路系统的复杂程序，降低了成本和原材料浪费；采用高性能的处理器和数字处理芯片，实现多通道音频信号处理电路的简化，即保证信号质量又提高系统的可靠性；由于采用ai控制和网络互联应用，避免了原来采用多种通讯接口及与其他设备的兼容性问题。采用先进的多格式音频处理单元音频处理器与主cpu无缝配合，能够解码，包括mp3、aac、wma、rm、flac、ogg等主要的高分辨率音频格式；集成了标准音频输入/输出接口，包括多个tdm、pcm、i2s和spdif数字音频输入/输出接口，多通道远场pdm数字麦克风(dmic)输入，支持多房间和多声道音频流的同步，可以自由播放任何internet音频内容，如音乐、播客、收音机或电影中的伴奏音频，可直接从internet获得，省去了各种dvd、fm收音机、mp3等繁多的音源设备。

附图说明

图1为本实用新型智能控制的流媒体功放系统的结构框图；

图2为本实用新型智能控制的流媒体功放系统的主控部结构框图；

图3为本实用新型智能控制的流媒体功放系统的多路mic阵列结构框图；

图4为本实用新型智能控制的流媒体功放系统的显示控制部结构框图；

图5为本实用新型智能控制的流媒体功放系统的语音处理结构框图；

图6为本实用新型智能控制的流媒体功放系统的多通道数字功率放大模块结构框图；

如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型提供的技术方案作进一步说明。

为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种智能控制的流媒体功放系统，针对多通道功放系统的应用，实现ai智能控制、多种网络流媒体音源接入、并兼容用户原有的系统，采用ai智能语音控制替代app、遥控器及pc端软件的多种控制方式；采用互联网流媒体音乐平台音乐库替代各种dvd、收音机、mp3等多种音源设备；采用音乐数据包解码数据直接使用替原模拟信号经过adc再进行数字信号处理的过程，解决多通道功放系统音源设备多、控制方式多样、电路复杂成本高、后续升级改造困难等问题。

参见图1，所示为本实用新型智能控制的流媒体功放系统的框图，包括主控部30和与主控部30分别连接的多路mic阵列15、多通道数字功率放大模块20、电源管理模块16和显示控制部40，其中，

参见图2，主控部30包括中央处理器1和与中央处理器1分别连接的nandflash存储器2、ram存储器3、加密模块4、通讯接口5、无线蓝牙模块6、usb模块7、音频处理器8、状态监测模块9，nandflash存储器2和ram存储器3对数据、参数和模式进行存储，加密模块4对用户信息进行验证，通讯接口5、无线蓝牙模块6和usb模块7与外界进行连接及通讯，音频处理器8包括ice65l04ffpga、at45db321存储器和cd74act541线路驱动器，中央处理器1通过spi接口与ice65l04ffpga连接进行通讯，ice65l04ffpga根据预置设置将音频信号进行多路矩阵输出到多通道数字功率放大模块20；状态监测模块9监测系统异常状态，对异常状态进行报警；

参见图3，多路mic阵列15包括若干个脉冲密度调制式的数字麦克风pdmmic14，依次经mic拾音阵列13、语音采集模块131、匹配模块133，mic信号处理与特征提取，提取到的数据与声学数据库134进行比对匹配处理，并根据语言数据库135进行语言处理，识别完成后由语言输出模块136输出给中央处理器1处理，控制相应的模块实现系统联网、音乐播放、参数设定、输入输出等功能；语音采集模块131采用多路msm261d4030/inmp621acez等麦克风采集前端语音信号和环境背景底噪声，将语音信号及底噪声信号转换成数字信号，通过多路i2s输入到内部a113xarm处理器，arm处理器对多路输入的语音信号进行降噪、消背景音等预处理，再通过与spi接口读取存储器内的模型数据库进行匹配识别，识别完成后，调用相应的处理程序进行输出控制功能，如系统开关、休眠、选曲播、播放、音量等控制。

参见图5、图6，多通道数字功率放大模块20包括依次连接的数字音频处理模块17、数字音频放大模块18和输出模块19，多路mic阵列15采集的语音信号经过中央处理器1与音频处理器8解码后，再经过数字音频处理模块17处理，进行均衡、混响和高低音处理后输出pwm载波信号给数字音频放大模块18，数字音频放大模块18将高频的pwm开关载波信号转换成音频信号，通过输出模块19控制输出信号的带宽，将高频的载波信号滤除输出给输出模块19。

数字音频处理模块17包括智能数字声音处理器d2-92633芯片，中央处理器1通过i2c接口读写d2-92633芯片内部寄存器，控制音频处理，进行音源选择、均衡、混响和高低音。

数字音频放大模块18包括d2-24044pwm放大芯片和输出滤波电路，d2-24044pwm放大芯片将前级pwm信号放大输出，经过输出滤波电路将高频的pwm开关载波信号转换成音频信号。

电源管理模块16还与多通道数字功率放大模块20连接，电源管理模块16对电压进行转换，输出1.8v、3.3v和5v直流电压；

参见图4显示控制部40进行显示和触摸控制，显示控制部40包括显示器10、触控屏11和led灯效模块12，显示器10包括tft3.9寸显示屏，内置st782驱动器，led灯效模块12包括若干个sk6812rgbw串行三色led芯片。系统正常运行后，触控屏11实时检测触摸状态，检测到触控操作后，经驱动控制模块111，再通过通讯接口5传输到中央处理器1，处理数据输出到音频处理器8、无线蓝牙模块6、显示器10、led灯效模块12等；显示器10根据中央处理器1传输的数据显示用户信息及参数设置等人机界面；led灯效模块12根据中央处理器1传输的数据进行灯光控制，实现用户设定的灯光效果。驱动控制模块111采用attiny1616-m单片机与中央处理器1进行串行通讯，将中央处理器1传输的显示数据通过单片机控制处理后再通过spi接口控制外部tft显示器10；触控屏11通过attiny1616相应的功能引脚读取并识别，然后通过i2c接口传输给中央处理器1实现触控按键识别与控制；led灯效模块12由多片sk6812rgbw串行三色led灯组成，attiny1616将中央处理器1的灯效处理数据通过单线通讯接口5传输到多片彩色led实现灯光效果实时显示。

具体实施例中

电源管理模块16包括tps65910芯片和大功率mos开关电路。

本发明针对基于ai技术的智能控制的流媒体功放系统中ai智能语音控制技术和流媒体音乐的应用，通过中央处理器1、无线蓝牙模块6、多路mic阵列15、通讯接口5、加密模块4、nandflash存储器2、ram存储器3、显示控制部40、音频处理器8等多个功能模块协同工作，实时采集并识别语音信号，通过语音控制实现系统进行信息检索、通讯控制、音频处理、状态检测、多通道数字音频处理、电源管理等多种功能的技术方案。

系统启动后由中央处理器1运行系统程序并与无线蓝牙模块6、nandflash存储器2、ram存储器3、通讯接口5执行系统程序及连接互联网络等初始化工作，系统启动后进行信息验证及显示用户设置的工作模式、用户信息及参数设置；通过nandflash存储器2、ram存储器3存取系统预置模式和用户自定义模式等相关设置参数；通过usb模块7可以实现系统控制程序自动下载与更新等功能。同时，通过中央处理器1通过状态监测模块9监测异常状态与控制，实现整个系统的异常状态处理与报警、待机节能控制等功能。

语音处理模块132和触控屏11与中央处理器1协同工作，控制系统的工作模式，选择音频信号源以及音频信号的处理方式，中央处理器1与音频处理器8无缝配合，支持包括mp3、aac、wma、rm、flac、ogg等多格式多媒体音频解码及数字音效处理算法，支持多房间和多声道音频流的同步，可以自由播放任何internet音频内容，如音乐、播客、收音机或电影中的伴奏音频，可直接从internet获得，同时支持本地usb和其他联网的智能终端设备上音源播放。

音频处理器8与中央处理器1配合，支持包括多格式多媒体音频解码及数字音效处理算法，支持多房间和多声道音频流的同步，可以自由播放任何internet音频内容，如音乐、播客、收音机或电影中的伴奏音频，可直接从internet获得,同时支持本地usb和其他联网的智能终端设备上音源播放，减少设备种类，节约用户资金投入。

多通道数字功率放大模块20实现数字音频的均衡、高低音、混响等多种音效处理，省去专用音效处理电路和设备，实现了处理电路的高度集成化，降低电路系统的复杂程序，降低了成本和原材料浪费。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。