一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪，用于克服现有技术中产生时钟信号的锁相环电路和音频信号分析板与音频信号发生板之间相互干扰的问题，将锁相环电路从台式音频分析仪的母板中独立出来，设计成具有PCI接口可插接在音频信号测量仪器的母板上的独立时钟信号板卡；音频信号测量仪器的母板上的CPU控制单元通过PCI接口方便控制锁相环电路；时钟信号板、音频信号分析板、音频信号发生板并列插接在母板上；时钟信号板上的锁相环电路产生的时钟通过同轴电缆分别连接到音频信号分析板和音频信号发生板上。
【专利说明】
一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪
技术领域
[0001]本实用新型属于音频分析领域，尤其涉及一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪。
【背景技术】
[0002]台式音频分析仪，具备音频信号发生功能和音频信号分析功能两项独立的功能。台式音频分析仪中的音频信号发生板可以根据用户的设置产生相应电压和频率的音频电信号，输出到仪器外部，作为激励输出给被测设备；台式音频分析仪的音频信号分析板可以对仪器外部输入的音频电信号的电压、频率和其他参数进行分析。
[0003]台式音频分析仪主要包括:CPU控制单元、音频信号发生板、音频信号分析板和母板。母板是其他三部分的载体。CPU控制单元、音频信号发生板和音频信号分析板通过PCI接口插接在母板上，三者之间均通过母板传递信号，如图1所示。在台式音频分析仪中，为使音频信号分析功能和音频信号发生功能正常工作，在台式音频分析仪的母板上设计锁相环电路，CPU控制单元输出控制命令给母板上的锁相环电路，锁相环电路产生的时钟信号，传递给音频信号分析板和音频信号发生板，作为时钟基准;CPU控制单元输出控制信号分别给音频信号分析板和音频信号发生板;根据锁相环电路输出的时钟基准和CPU控制单元输出的控制信号，音频分析信号板对外部输入音频信号进行分析，音频信号发生板产生音频信号输出到仪器外部。
[0004]母板上的锁相环电路产生时钟信号提供给音频信号发生板和音频信号分析板;该锁相环电路通过PCI接口，为插接在母板上的PCI音频信号发生板产生信号数据提供时钟，以及为PCI音频信号分析板提供信号采集的时钟，如图2所示。由于音频信号分析板和音频信号发生板的电流都经过母板，在音频信号分析板和音频信号发生板工作时会引起电流波动，锁相环电路很容易受到此电流波动的干扰;此外，锁相环电路的工作频率较高，也很容易通过母板对音频信号发生板和音频信号分析板中的电路造成扰动，给准确测量信号带来不利影响。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型为了解决上述问题，尤其是现有技术中台式音频分析仪的母板上的锁相环电路和音频信号发生板、母板上的锁相环电路和音频信号分析板相互之间存在干扰的问题，提供一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪，将锁相环电路从母板中独立出来，设计成具有PCI接口可插接在母板上独立的时钟信号板，本实用新型可以减小甚至消除锁相环电路和音频信号发生板、锁相环电路和音频信号分析板之间相互干扰的影响，提高台式音频分析仪的测量性能。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]本实用新型为一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪，包括时钟信号板、音频信号发生板、音频信号分析板、CPU控制单元和母板；
[0008]所述时钟信号板、音频信号发生板、音频信号分析板、CPU控制单元均为具有PCI接口可插接在母板上独立的板卡，通过PCI连接器插接在音频信号测量仪器的母板上；
[0009]所述CPU控制单元的输出端与时钟信号板的输入端通过PCI接口连接，时钟信号板的输出端通过同轴电缆与音频信号发生板的输入端连接，时钟信号板的输出端通过同轴电缆与音频信号分析板连接；
[0010]所述时钟信号板上产生时钟信号的电路为锁相环电路；
[0011]所述CPU控制单元通过PCI总线输出控制命令给时钟信号板，时钟信号板中的锁相环电路产生作为时钟基准的时钟信号；
[0012]所述时钟信号板、音频信号发生板和音频信号分析板并列插接在音频信号测量仪器的母板上。
[0013]所述CPU控制单元通过PCI总线输出控制信号分别给音频信号发生板和音频信号分析板；
[0014]所述音频信号发生板根据锁相环电路输出的时钟基准和CPU控制单元输出的控制信号，产生用户设置的相应电压和频率的音频电信号，通过外部接口输出到仪器外部，作为激励输出给被测设备；
[0015]所述音频信号分析板根据锁相环电路输出的时钟基准和CPU控制单元输出的控制信号，对仪器通过外部接口输入的音频电信号的电压、频率和其他参数进行分析。
[0016]本实用新型的工作原理是:
[0017]在台式音频分析仪母板上的CPU控制单元通过PCI总线将控制信号传输给时钟信号板，时钟信号板上的锁相环电路根据接收的CPU控制单元的控制信号产生时钟信号，该时钟信号作为音频信号发生板和音频信号分析板的时钟基准;时钟信号板通过同轴电缆将其产生的时钟信号悬空传输至音频信号发生板，同时时钟信号板也通过同轴电缆将其产生的时钟信号悬空传输至音频信号分析板;音频信号发生板和音频信号分析板独立工作，在音频信号发生板接收到时钟基准信号后，根据用户的设置产生相应电压和频率的音频电信号，输出到仪器外部，作为激励输出给被测设备;音频信号分析板接收到时钟基准信号，对仪器外部输入的音频电信号的电压、频率和其他参数进行分析。
[0018]本实用新型的有益效果为:
[0019]将产生时钟基准信号的锁相环电路从台式音频分析仪的母板中独立出来，设计成可单独插拔的PCI板卡，即时钟信号板，使母板上的CPU控制单元通过PCI接口更方便地控制时钟信号板中的锁相环电路；
[0020]时钟信号板分别通过同轴电缆将时钟基准信号悬空输入到音频信号分析板和音频信号发生板上，有效减小甚至避免锁相环电路所在的时钟信号板和音频信号分析板、时钟信号板和音频信号发生板之间相互干扰的影响，提高了锁相环电路输出时钟信号的精度，与此同时提高了台式音频分析仪中音频信号发生板的产生激励信号的精度与音频信号分析板分析输入音频电信号的精度。
【附图说明】
[0021]图1现有的台式音频分析仪的信号流向图；
[0022]图2现有的台式音频分析仪内部印制板结构示意图；
[0023]图3时钟信号板独立后的台式音频分析仪的信号流向图；
[0024]图4时钟信号板独立后的台式音频分析仪内部印制板结构示意图；
【具体实施方式】
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[0025]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0026]—种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪，包括以下几个部分:包含用于生成时钟信号的锁相环电路的时钟信号板、作为信号激励源的用于生成音频激励电信号的音频信号发生板、用于对通过外部接口输入的音频电信号进行分析的音频信号分析板和用于承载各种电路或板卡的母板。
[0027]如图3的时钟信号板独立后的台式音频分析仪的信号流向图所示，CPU控制单元的输出端与时钟信号板的输入端通过PCI接口连接，时钟信号板的输出端通过同轴电缆与音频信号发生板连接，时钟信号板的输出端通过同轴电缆与音频信号分析板连接;所述时钟信号板上产生时钟信号的电路为锁相环电路;所述CPU控制单元通过PCI总线输出控制命令给时钟信号板，时钟信号板中的锁相环电路产生作为时钟基准的时钟信号;所述CHJ控制单元通过PCI总线输出控制信号分别给音频信号发生板和音频信号分析板;所述音频信号发生板根据锁相环电路输出的时钟基准和CPU控制单元输出的控制信号，产生用户设置的相应电压和频率的音频电信号，通过外部接口输出到仪器外部，作为激励输出给被测设备;所述音频信号发生板根据锁相环电路输出的时钟基准和CPU控制单元输出的控制信号，对仪器通过外部接口输入的音频电信号的电压、频率和其他参数进行分析。
[0028]如图4的时钟信号板独立后的台式音频分析仪内部印制板结构示意图所示，所述时钟信号板、音频信号发生板、音频信号分析板、CPU控制单元均为具有PCI接口可插接在母板上独立的板卡，通过PCI连接器插接在音频信号测量仪器的母板上;所述时钟信号板、音频信号发生板和音频信号分析板并列插接在音频信号测量仪器的母板上。
[0029]现有的台式音频分析仪如图1或图2所示，包括以下几个部分:CPU控制单元、在母板上的用于生成时钟信号的锁相环电路、作为信号激励源的用于生成音频激励电信号的音频信号发生板、用于音频电信号分析的音频信号分析板和用于承载各种电路或板卡的母板;CPU控制单元通过计算机总线将控制信号传输给母板上的锁相环电路，锁相环电路用于产生时钟信号，所述锁相环电路的输出端将锁相环电路产生的时钟信号通过PCI总线分别传输至音频信号发生板的输入端与音频信号分析板的输入端;CPU控制单元通过PCI总线分别将控制信号传输至音频信号发生板的输入端与音频信号分析板的输入端;所述音频信号发生板与音频信号分析板为独立的PCI板卡通过PCI连接器与音频信号测量仪器的母板连接，母板中的电流信号按照图2中所示的电流方向流动，所述锁相环电路为设计在母板上产生时钟信号的电路。
[0030]与现有技术中的台式音频分析仪相比，本实用新型将现有技术中音频信号测量仪器中的锁相环电路从母板中独立出来，设计成具有PCI接口可插接在母板上的独立时钟信号板，CPU控制单元通过PCI接口有效的控制时钟信号板中的锁相环电路产生时钟信号。本实用新型对现有技术中的台式音频分析仪的改进使台式音频分析仪在结构依旧简单清晰的基础上，大幅度的减少了由于音频信号分析板和音频信号发生板的电流都经过母板导致的锁相环电路很容易受到音频信号分析板和音频信号发生板的干扰，与此同时有效降低了因为锁相环电路的工作频率较高引起的锁相环电路的电流或电压的高频率信号通过母板对音频信号分析板和音频信号发生板造成的扰动;本实用新型有效的提高了音频信号测量仪器的精度。
[0031]为了进一步提高音频信号测量仪器的精度，在时钟信号板与音频信号发生板、时钟信号板与音频信号分析板之间加入滤波电路，更加有效的避免干扰信号对音频信号测量仪器精度的影响。
[0032]本实用新型的具体工作过程是:
[0033]在台式音频分析仪母板上的CPU控制单元通过PCI总线将控制信号传输给时钟信号板，时钟信号板上的锁相环电路根据接收的CPU控制单元的控制信号产生时钟信号，该时钟信号作为音频信号发生板和音频信号分析板的时钟基准;时钟信号板通过同轴电缆将其产生的时钟信号悬空传输至音频信号发生板，同时时钟信号板也通过同轴电缆将其产生的时钟信号悬空传输至音频信号分析板;音频信号发生板和音频信号分析板独立工作，在音频信号发生板接收到时钟基准信号后，根据用户的设置产生相应电压和频率的音频电信号，输出到仪器外部，作为激励输出给被测设备;音频信号分析板接收到时钟基准信号，对仪器外部输入的音频电信号的电压、频率和其他参数进行分析。
[0034]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪，其特征是:包括CPU控制单元、时钟信号板、音频信号发生板、音频信号分析板和母板;所述CPU控制单元、时钟信号板、音频信号发生板、音频信号分析板均安装于母板上； 所述CPU控制单元的输出端与时钟信号板的输入端通过PCI接口连接，时钟信号板的输出端通过同轴电缆与音频信号发生板的输入端连接，时钟信号板的输出端通过同轴电缆与音频信号分析板连接。2.如权利要求1所述的一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪，其特征是:所述CPU控制单元、时钟信号板、音频信号发生板、音频信号分析板均为具有PCI接口插接在母板上独立的板卡，通过PCI连接器插接在音频信号测量仪器的母板上。3.如权利要求1所述的一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪，其特征是:所述时钟信号板上产生时钟信号的电路为锁相环电路。4.如权利要求1所述的一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪，其特征是:所述CPU控制单元通过PCI总线输出控制命令给时钟信号板，时钟信号板中的锁相环电路产生作为时钟基准的时钟信号。5.如权利要求1所述的一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪，其特征是:所述时钟信号板、音频信号发生板和音频信号分析板并列插接在音频信号测量仪器的母板上。6.如权利要求1所述的一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪，其特征是:所述音频信号发生板根据锁相环电路输出的时钟基准和CPU控制单元输出的控制信号，产生与用户的设置相应电压和频率的音频电信号，作为激励通过外部接口输出给被测设备。7.如权利要求1所述的一种具有低干扰度音频采集时钟的台式音频分析仪，其特征是:所述音频信号发生板根据锁相环电路输出的时钟基准和CPU控制单元输出的控制信号，对外部仪器通过外部接口输入的音频电信号的电压、频率和其他参数进行分析。
【文档编号】H04N17/00GK205566538SQ201620417856
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】薛沛祥, 缪国锋, 宋志刚, 贺同福
【申请人】中国电子科技集团公司第四十研究所, 中国电子科技集团公司第四十一研究所