CN103945316A - 一种有源数字线阵列 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有源数字线阵列，其技术特点是：包括核心处理单元、CobraNet处理单元、网络接口、光模块、多个D类数字功率放大器，所述的光模块通过光纤方式与CobraNet网络音频设备相连接并接收音频数据，该光模块、网络接口、光模块、CobraNet处理单元、核心处理单元依次相连接，该核心处理单元输出PMW波形和音量调节信号至D类功率放大器，每个D类功率放大器与扬声器相连接。本发明设计合理，其通过核心处理单元、CobraNet处理单元并采用光纤通信方式处理CobraNet网络数字音频，可直接用光纤连接光交换机，简化了系统连接，增加了可靠性，提高了音质，同时，通过噪检探头检测背景环境噪声，可闭环自动调节线阵列输出音量，使听众在嘈杂环境里能够听清广播内容。

Description

一种有源数字线阵列

技术领域

本发明属于公共广播设备技术领域，尤其是一种有源数字线阵列。

背景技术

在机场、大型场馆、火车站等大空间建筑内进行广播时，由于场地高大空旷并且普遍使用硬结构材料，导致建筑内有很多反射声及混响时间过长，音量不均匀，影响广播收听效果。线阵列扬声器的在一定程度上解决了这一问题，它通过增加听众区域的直达声、减少来自天花板和地面的反射音量，调节不同位置的声功率来实现覆盖范围内的声压均匀，音质清晰。但目前的线阵列产品存在以下不足：⑴缺乏环境噪声检测和自动音量调节功能，在机场火车站等人群密集场所，需要根据环境噪声音量来自动调节扬声器输出音量，以保持一定信噪比，不让人觉得太吵，也不至于听不见；⑵传统线阵列只具备模拟音频接口，如图1所示，由于线阵列通常的放置位置距离机房较远，一般采用光端机来传输模拟音频，传输过程中经过多次AD/DA变换，导致音质下降、成本增加、可靠性降低；⑶现场维护不便，由于覆盖范围大，通常需要线阵列挂在墙上或立柱上较高位置，导致现场调试困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种音质高、性能可靠且安装维护方便的有源数字线阵列。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

本发明的优点和积极效果是：

1、本有源数字线阵列通过核心处理单元、CobraNet处理单元并采用光纤通信方式处理CobraNet网络数字音频，可直接用光纤连接光交换机，简化了系统连接，增加了可靠性，提高了音质。

2、本有源数字线阵列通过噪检探头检测背景环境噪声，可闭环自动调节线阵列输出音量，使听众在嘈杂环境里能够听清广播内容，在安静环境中也不觉得吵。

3、本有源数字线阵列具备红外接口，现场可通过控制计算机使用红外方式对线阵列进行远距离调试，方便用户施工和后期维护。

附图说明

图1为现有的模拟接口线阵列扬声器连接示意图；

图2为本发明的电路方框图；

图3为有源数字线阵列的光纤通讯方式示意图；

图4为有源数字线阵列的红外通讯方式示意图；

图5为线阵列闭环音量自动调节功能框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

一种有源数字线阵列，如图2所示，包括核心处理单元、CobraNet处理单元、网络接口、光模块、红外模块、多个D类数字功率放大器，所述的光模块通过光纤方式与CobraNet网络音频设备相连接接收音频数据，该光模块、网络接口、光模块、CobraNet处理单元、核心处理单元依次相连接，在本实施例中，核心处理单元采用ARM芯片，该核心处理单元输出PMW波形和音量调节信号至D类功率放大器，每个D类功率放大器与扬声器相连接，核心处理单元还与噪检探头相连接进行环境噪声检测，核心处理单元根据环境噪声探测并自动调节音量；所述的核心处理单元还与红外模块相连接，该红外模块通过红外接口与控制计算机相连接进行远距离调试，控制计算机通过红外线模块向核心处理单元发送控制信息，核心处理单元接收控制信息并调整功放音量、噪检参数和DSP音效参数等。

有源数字线阵列与CobraNet网络音频设备的连接方式，如图3所示，CobraNet网络音频设备通过网线连接到光电网络交换机上，有源数字线阵列的光模块通过光纤连接到光电网络交换机上，从而实现CobraNet网络音频设备与有源数字线阵列的音频数据传输功能。

有源数字线阵列与控制计算机的连接方式，如图4所示，有源数字线阵列的红外模块与控制计算机的红外模块通过红外方式进行通信，接收控制计算机发来的控制信息，用来调整功放音量、噪检参数和DSP音效参数等。

有源数字线阵列可根据背景环境噪声音量自动调整输出音量，其方法是由核心处理单元来实现，如图5所示，噪检探头采集现场音频，转换成音量数据后发送给核心处理单元中的噪声音量采集模块，噪声音量采集模块根据配置定时将背景噪声音量数据发给噪声数据计算模块，后者根据噪声音量和设定的信噪比计算出音量值，并发送给音量调节模块，音量调节模块根据音量值对输入的数字音频进行音量调节，调节后的音频被脉冲调制为PWM波形后分配到多个D类功放模块。

本发明的工作原理为：CobraNet网络音频通过光模块输入线阵列，光模块输出网络差分信号，网络差分信号进入网络接口，处理后的数据发送给CobraNet处理单元。CobraNet处理单元输出I2S数字音频给核心处理单元，核心处理单元输出多路PWM波形分别发送到多个D类数字功率放大器。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种有源数字线阵列，其特征在于：包括核心处理单元、CobraNet处理单元、网络接口、光模块、多个D类数字功率放大器，所述的光模块通过光纤方式与CobraNet网络音频设备相连接并接收音频数据，该光模块、网络接口、光模块、CobraNet处理单元、核心处理单元依次相连接，该核心处理单元输出PMW波形和音量调节信号至D类功率放大器，每个D类功率放大器与扬声器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种有源数字线阵列，其特征在于：所述的核心处理单元还与噪检探头相连接，核心处理单元根据环境噪声探测并自动调节音量。

3.根据权利要求1或2所述的一种有源数字线阵列，其特征在于：所述的核心处理单元还通过红外模块与控制计算机相连接用于远程调试。