CN101236679A - 通讯声光信号器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通讯声光信号器，包括电压转换单元、声光信号发送单元、音频信号发送单元、音频信号接收单元、主线圈、发光器件和发声器件。电压转换单元分别为相互并联的音频信号发送单元和音频信号接收单元供电；连接电源和声光信号发送单元的主线圈分别与音频信号发送单元以及音频信号接收单元电磁耦合，保证了信号的准确性、可靠性及通话质量，载波形式为有线载波其可靠性强；音频信号接收单元与声光信号发送单元相连后分两路与输出端接地的发光器件以及发声器件连接。本发明集信号传递、发光显示、通话为一体，可以实现远距离清晰通话，静态无噪声。其喇叭、麦克风及通话部分采用本安电路，大大提高了高危工作地区的通讯安全性。

Description

通讯声光信号器

技术领域

本发明涉及通讯领域的一种通讯装置，特别是一种利用电力载波的通讯声光信号器。

背景技术

在一些容易引发自燃和自爆的场所，远距离以及非本地通讯往往是较为棘手的问题，一般的通讯装置由于不能达到这些工作场所的防爆要求而无法使用，由此必须开发出符合这些特定场所要求的通讯设备。比如煤矿生产的场所就是一例，由于矿用产品的特殊性，现矿井下的通话信号联络一般采用载波传输方式，通过电源线传输。但由于煤矿井下特殊的潮湿环境，再加上电网干扰，使得其传输方式传输距离短，并接台数少，通话音质差，噪声大，由于本身的频率漂移，很容易出现通话断续现象，现只有某些特殊场合使用。后来又有设计利用光电耦合技术将非本安的音频电路与本安音频电路结合，并采用本安与非本安双向转化手段实现通话送话功能，该设计的缺点在于电路设计复杂，而且仍然需要引入非本安的电路，在安全性上仍存在一定的隐患。同时现有的通讯装置也没有发光装置，并且是非载波传输方式，在声音信号较弱或周围噪声过大的情况下，往往容易因为人为疏忽耽误正常通讯。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术的不足，提供了一种利用电磁耦合技术实现载波通信的通讯声光信号器。

技术方案：本发明提供了一种通讯声光信号器，它包括电压转换单元、声光信号发送单元、音频信号发送单元、音频信号接收单元、主线圈、发光器件和发声器件；电压转换单元分别为相互并联的音频信号发送单元和音频信号接收单元供电；连接电源和声光信号发送单元的主线圈分别与音频信号发送单元以及音频信号接收单元电磁耦合，声光信号发送单元还与公用线相连；音频信号接收单元与声光信号发送单元相连后分两路与输出端接电源负极的发光器件以及发声器件连接。

本发明通过主线圈与音频信号发送单元以及音频信号接收单元电磁耦合实现载波的传输信号。

所述声光信号发送单元包括：依次串联的开关、第一二极管、电阻以及与线圈相连的稳压管，集成块并联在稳压管两端且其输出端串联有与发光器件和发声器件以及音频信号接收单元连接的第二二极管；公用线连接在开关与第一二极管之间。

所述电压转换单元包括：将非本安电压转化为本安电压的变压器以及与变压器相连的直流电源。

所述音频信号发送单元包括：与直流电源连接的集成块以及控制其工作的开关、集成块正输入端和负输入端分别连接有与直流电源负极连接的送话器和电容，其输出端与直流电源负极之间串联有线圈。

所述音频信号接收单元包括：与直流电源连接的集成块以及控制其工作的开关、集成块正输入端和负输入端分别连接有与直流电源负极连接的线圈和电容，其输出端与发光器件和发声器件以及声光信号发送单元的第二二极管连接。

本发明中优选地，所述的音频信号发送单元的开关和音频信号接收单元的开关为异步工作的双刀双掷开关，即当闭合音频信号发送单元的开关时音频信号接收单元的开关自动断开，由此能够更加便捷的控制通讯声光信号器的送话以及受话工作。

本发明中，所述发光器件可以采用发光二极管。

本发明中，所述发声器件可以采用扬声器。

本发明中，所述声光信号发送单元的集成块采用型号LM567为的芯片。

本发明中，所述音频信号发送单元的集成块采用型号为NE566的芯片。

本发明中，所述音频信号接收单元的集成块采用型号为LM386-3的芯片。

有益效果：本发明所述的通讯声光信号器集信号传递、发光显示、通话为一体。该通讯声光信号器电路设计简洁，整体体积小、重量轻、使用维护方便。而且发光显示清楚，光可见度可达20m便于提醒。采用电磁耦合保证了信号的准确性、可靠性及通话质量，载波形式为有线载波其可靠性强，可以实现2000m的远距离通话，同时通话声音宏亮达到85dB，清晰、静态无噪声，最主要的是其输出电压10.2V，输出电流为300mA，大大提高了高危工作地区的通讯安全性。防爆型式为：矿用隔爆兼本质安全型。

附图说明

图1为本发明的模块结构图。

图2为本发明的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1所示，本发明所述的通讯声光信号器，它包括：电压转换单元、声光信号发送单元、音频信号发送单元、音频信号接收单元、主线圈1、发光器件2和发声器件3；与电源相连的电压转换单元分别为相互并联的音频信号发送单元和音频信号接收单元供电；连接电源和声光信号发送单元的主线圈1分别与音频信号发送单元以及音频信号接收单元电磁耦合，声光信号发送单元还与公用线相连；音频信号接收单元与声光信号发送单元相连，且音频信号接收单元与声光信号发送单元之间连接有发光器件2和发声器件3。

如图2所示，本发明的电路结构如下：

在声光信号发送单元中，从电源正极接线柱21依次串联的开关4、第一二极管5、电阻6、稳压管7、主线圈1、最后连接到变压器10，开关4与第一二极管之间5还连接了公用线接线柱23，从而构成回路，将非本组信号传送到声光信号发送单元。在此回路中，稳压管7与一个电阻6串联，确保并联在稳压管7两端的集成块8电压值稳定。集成块8并联在稳压管7两端，其输出端正向导通第二二极管9，从第二二极管9阴极传出的信号传送到发光器件2和发声器件3，且与音频信号接收单元输出端连接。发光器件2和发声器件3的另一端接直流电源的负极。

在电压转换单元中从电源正极接线柱21将127V非本安电压转化为17V本安电压的变压器10，变压器10与直流电源11相连，从而为音频信号发送单元的集成块12和音频信号接收单元的集成块17供电。本安电路中的输出电压为10.2V，输出电流为300mA。

在音频信号发送单元中从直流电源11正极依次串联连接开关13、集成块12，从而由与开关18共为双刀双掷开关的开关13控制其工作。集成块12正输入端和负输入端分别连接有与直流电源11负极连接的送话器14和电容15，其输出端与直流电源11负极之间串联有线圈16，线圈16与主线圈1电磁耦合从而实现电力载波。集成块12的电源端分别于直流电源11的正负极连接。

在音频信号接收单元中直流电源11依次串联连接开关18、集成块17，从而由与开关13共为双刀双掷开关的开关18控制其工作。集成块17正输入端连接有与直流电源11负极连接的线圈19，负输入端连接有与直流电源11负极连接的电容20，其输出端与发光器件2的正输入端和发声器件3的正输入端以及声光信号发送单元的第二二极管9的阴极连接。集成块17的电源端分别于直流电源11的正负极连接。

该通讯声光信号器电路中开关13和开关18为双刀双掷开关，从而可以方便的实现音频信号发送单元和音频信号接收单元之间的异步工作。

本设计电路中发光器件2为发光二极管，由此其发光可见度能够达到20m。

本设计电路中发声器件3为扬声器，通话声音宏亮达到85dB，清晰、静态无噪声。

本设计电路中集成块8采用本领域上较为通用的型号为LM567的音调解码器芯片。采用该芯片除了利用锁相环路解码以提高检测灵敏度并消除背景光的干扰外，还能使发光管在平均输入功率不变的情况下比直流驱动方式增加1倍的瞬时发射功率。

本设计电路中集成块12采用本领域上较为通用的型号为NE566的芯片。

本设计电路中集成块17采用本领域上较为通用的型号为LM386-3语音放大器的芯片。

本设计工作方式如下：发送声光信号(打点)时，其中21、22为电源接线柱，23为公用线接线柱(中间接线柱)，按下开关4所有联机各台的公用线接线柱23接线柱和电源接线柱22构成电源回路。LM567集成块8有电，得电后的LM567集成块8发出声音信号和光信号，促发扬声器3发声和发光二极管2发光，实现了发送声光信号功能。本设计中打点频率为1.5～3.5kHz。

在实现语音发话功能中：按下开关13闭合开关17断开，NE566集成块12有电，声音经送话器14送入NE566集成块12放大后的音频信号，通过线圈16和主线圈1电磁耦合，主线圈1感应到的音频信号，并通过电源电力线的载波发送到其它各台通讯声光信号器，实现发话功能，其载波频率为200kHz。

在实现语音受话功能中，LM386-3集成块17的电源是通过变压器10与直流电源11获得的，在没有按下开关13时开关17闭合，用于受话的LM386-3集成块17有电，其它各台通讯声光信号器发出的信号经电源线载波，通过主线圈1和线圈19电磁耦合，线圈19感应到的音频信号，经LM386-3集成块17放大后送给扬声器3发声，并送给发光二极管2发光，实现语音受话功能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种通讯声光信号器，其特征在于，它包括电压转换单元、声光信号发送单元、音频信号发送单元、音频信号接收单元、主线圈(1)、发光器件(2)和发声器件(3)；电压转换单元分别为相互并联的音频信号发送单元和音频信号接收单元供电；连接电源和声光信号发送单元的主线圈(1)分别与音频信号发送单元以及音频信号接收单元电磁耦合，声光信号发送单元还与公用线相连；音频信号接收单元与声光信号发送单元相连后分两路与输出端接电源负极的发光器件(2)以及发声器件(3)连接。

2、根据权利要求1所述的通讯声光信号器，其特征在于，所述声光信号发送单元包括：依次串联开关(4)、第一二极管(5)、电阻(6)以及与主线圈(1)相连的稳压管(7)，集成块(8)并联在稳压管(7)两端且其输出端串联有与发光器件(2)和发声器件(3)以及与音频信号接收单元连接的第二二极管(9)；公用线连接在开关(4)与第一二极管之间(5)。

3、根据权利要求1所述的通讯声光信号器，其特征在于，所述电压转换单元包括：将非本安电压转化为本安电压的变压器(10)以及与变压器(10)相连的直流电源(11)。

4、根据权利要求1所述的通讯声光信号器，其特征在于，所述音频信号发送单元包括：与直流电源(11)连接的集成块(12)以及控制其工作的开关(13)、集成块(12)正输入端和负输入端分别连接有与直流电源(11)负极连接的送话器(14)和电容(15)，其输出端与直流电源(11)负极之间串联有线圈(16)；

所述音频信号接收单元包括：与直流电源(11)连接的集成块(17)以及控制其工作的开关(18)、集成块(17)正输入端和负输入端分别连接有与直流电源(11)负极连接的线圈(19)和电容(20)，其输出端与发光器件(2)和发声器件(3)以及声光信号发送单元的第二二极管(9)连接。

5、根据权利要求4所述的通讯声光信号器，其特征在于，所述音频信号发送单元的开关(13)与音频信号接收单元的开关(18)为异步工作的双刀双掷开关。

6、根据权利要求1所述的通讯声光信号器，其特征在于，所述发光器件(2)为发光二极管。

7、根据权利要求1所述的通讯声光信号器，其特征在于，所述发光器件(2)为发光二极管，所述发声器件(3)为扬声器。

8、根据权利要求2所述的通讯声光信号器，其特征在于，所述集成块(8)采用型号LM567为的芯片。

9、根据权利要求4或5所述的通讯声光信号器，其特征在于，所述集成块(12)采用型号为NE566的芯片。

10、根据权利要求4或5所述的通讯声光信号器，其特征在于，所述集成块(17)采用型号为LM386-3的芯片。

Images