CN106792372B - 船用广播设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种船用广播设备，包括广播扩大器和扬声器，广播扩大器包括控制板和功放板，控制板连接功放板，功放板连接扬声器。控制板用于接收以太网数据进行解析得到数字音频信号，对数字音频信号进行数模转换得到模拟音频信号并输送至功放板；功放板对模拟音频信号进行信号放大和功率放大，并通过单端输出放大后的模拟音频信号至扬声器进行播放。通过功放板对模拟音频信号进行信号放大和功率放大后单端输出，不依赖于音频变压器升压，提高了广播扩大器的电源转换效率，功放输出非线性失真小，音质优美。

Description

船用广播设备
技术领域
本发明涉及船用设备技术领域，特别是涉及一种船用广播设备。
背景技术
根据海上人命安全公约和各船级社的要求，远洋船必须配置通用广播系统，广播扩大器主要用于保障舰船训练、生活所需的广播动员令的播送。广播扩大器主要应用于区域大、空间宽广的场所。
传统的广播扩大器设备定压功放普遍都采用变压器升压输出70V\100V，用于高铁站、地铁站和学校等覆盖面积大，空间宽广的场所。由于采用变压器升压双端口输出，非线性失真大且电源转换效率低。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种非线性失真小且电源转换效率高的船用广播设备。
一种船用广播设备，包括广播扩大器和扬声器，所述广播扩大器包括控制板和功放板，所述控制板连接所述功放板，所述功放板连接所述扬声器，
所述控制板用于接收以太网数据进行解析得到数字音频信号，对所述数字音频信号进行数模转换得到模拟音频信号并输送至所述功放板；所述功放板对所述模拟音频信号进行信号放大和功率放大，并通过单端输出放大后的模拟音频信号至所述扬声器进行播放。
上述船用广播设备，控制板对以太网数据进行解析得到数字音频信号，对数字音频信号进行数模转换得到模拟音频信号并输送至功放板；功放板对模拟音频信号进行信号放大和功率放大，并通过单端输出放大后的模拟音频信号至扬声器进行播放。通过功放板对模拟音频信号进行信号放大和功率放大后单端输出，不依赖于音频变压器升压，提高了广播扩大器的电源转换效率，功放输出非线性失真小，音质优美。
附图说明
图1为一实施例中船用广播设备的结构图；
图2为一实施例中广播扩大器的结构图；
图3为一实施例中功率放大装置的结构图。
具体实施方式
在一个实施例中，一种船用广播设备，如图1所示，包括广播扩大器100和扬声器200，广播扩大器100包括控制板110和功放板120，控制板110连接功放板120，功放板120连接扬声器200。控制板110用于接收以太网数据进行解析得到数字音频信号，对数字音频信号进行数模转换得到模拟音频信号并输送至功放板120；功放板120对模拟音频信号进行信号放大和功率放大，并通过单端输出放大后的模拟音频信号至扬声器进200行播放。控制板110是广播扩大器100的控制部分，功放板120是广播扩大器100的功放单元。
具体地，广播扩大器100的类型并不唯一，可以是CLASS D类型或CLASSTD类型的功放扩大器。本实施例中，广播扩大器100为CLASS D类型的功放扩大器，扩大器效率高、可靠性高。CLASS D类功放相对于传统的甲类、甲乙类、乙类功放具有效率高的特点，一般可达到75％－95％，比传统的甲类、甲乙类、乙类功效率提高30％－40％，功率器件散热问题容易解决，提高了产品的稳定可靠性，且体积小，易于实现模块化。扬声器200的具体类型和数量也不是唯一的，本实施例中，扬声器200的数量为多个，通过音频信号线接入广播扩大器100，实现广播扩音功能。
进一步地，本实施例中，功放板120对模拟音频信号进行信号放大和功率放大得到120V音频信号并输出至扬声器200。具体采用CLASS D功放电路单端输出120V音频信号，比较于定压70V/100V输出，同等功率同样线缆长度的条件下，线路上的损耗更低，传输效率更高，可传输距离更远。
在一个实施例中，如图2所示，控制板110包括数据收发装置112、处理装置114和数模转换装置116，处理装置114连接数据收发装置112和数模转换装置116，数模转换装置116连接功放板120。
数据收发装置112接收以太网数据并输送至处理装置114，处理装置114对数据收发装置112发送的以太网数据进行解析得到数字音频信号，数模转换装置116对处理装置114解析得到的数字音频信号进行数模转换，得到模拟音频信号并输送至功放板120。
数据收发装置112具体接入局域网LAN(Local Area Network)，实现以太网数据的收发功能，处理装置114可采用CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，作为控制板的数据处理和管理中心，实现IP化数据封包和解析。数模转换装置116实现数字音频的解码功能，还原出原始模拟音频信号。
进一步地，继续参照图2，在一个实施例中，控制板110还包括连接数据收发装置112、处理装置114和数模转换装置116的电源装置118(图中未示出连接关系)，电源装置118接入外部DC220V电源，并进行转换后为数据收发装置112、处理装置114和数模转换装置116提供工作电压。
在一个实施例中，如图2所示，功放板120包括信号放大装置122和功率放大装置124，信号放大装置122连接控制板110和功率放大装置124，功率放大装置124连接扬声器200。信号放大装置122具体连接控制板110的数模转换装置116。
信号放大装置122对模拟音频信号进行信号放大，功率放大装置124对信号放大后的模拟音频信号进行功率放大，得到放大后的模拟音频信号并通过单端输出至扬声器200。具体地，信号放大装置122将模拟音频信号放大到120V，功率放大装置124对120V音频信号进行功率放大后输出。
进一步地，功放板120还包括连接信号放大装置122和功率放大装置124的状态监控装置126(图中未示出连接关系)，状态监控装置126连接控制板110。状态监控装置126用于监控信号放大装置122和功率放大装置124的工作状态，生成监控数据并发送至控制板110；控制板110还用于对监控数据进行封包，生成以太网数据并输出。
具体地，状态监控装置126对功放部分的工作状态进行监控，包括限幅状态、过热状态和保护状态。状态监控装置126连接控制板110的处理装置114，处理装置114接收状态监控装置126输出的监控数据进行封包，生成以太网数据并通过数据收发装置112输出至局域网LAN。
此外，在一个实施例中，如图2所示，广播扩大器100还包括连接控制板110的按键130、指示灯140、显示器150和麦克风160中的至少一种。以广播扩大器100同时包括按键130、指示灯140、显示器150和麦克风160为例，按键130、指示灯140、显示器150和麦克风160具体连接控制板110的处理装置114。用户可在处理装置114出行程序跑偏时时，通过按键130对处理装置114进行复位操作，提高处理装置114的运行可靠性。指示灯140用于对处理装置114的状态进行监控，当出现故障时以便用户及时知晓。处理装置114可控制显示器150显示当前播放内容或处理装置114的运行状态等信息，以便用户查看。用户还可通过麦克风160进行远程通话，处理装置114获取麦克风160的录音数据进行打包生成以太网数据上传，实现与远程控制端进行实时通话，提高了船用广播设备的使用便利性。
在一个实施例中，如图3所示，功率放大装置124包括门驱动器D1、第一控制开关Q1和第二控制开关Q2，门驱动器D1连接信号放大装置122、第一控制开关Q1的控制端和第二控制开关Q2的控制端，第一控制开关Q1的输入端连接电源正极+VCC，第一控制开关Q1的输出端连接第二控制开关Q2的输入端，第二控制开关Q2的输出端连接电源负极-VCC，第一控制开关Q1和第二控制开关Q2的公共端连接扬声器200。第一控制开关Q1和第二控制开关Q2具体可以是MOS管或三极管，本实施例中，第一控制开关Q1和第二控制开关Q2均为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)管。通过门驱动器D1控制第一控制开关Q1和第二控制开关Q2的通断进行功率放大，输出120V音频信号。
进一步地，功率放大装置124还包括电感L1和电容C1，第一控制开关Q1和第二控制开关Q2的公共端通过电感L1连接扬声器200，电容C1一端连接L1电感和扬声器200的公共端，另一端接地。通过电感L1和电容C1对放大后的音频信号进行滤波，提高播音效果。
上述船用广播设备，通过功放板对模拟音频信号进行信号放大和功率放大后单端输出，不依赖于音频变压器升压，提高了广播扩大器的电源转换效率，功放输出非线性失真小，音质优美。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种船用广播设备，其特征在于，包括广播扩大器和扬声器，所述广播扩大器包括控制板和功放板，所述控制板连接所述功放板，所述功放板连接所述扬声器，广播扩大器为CLASSD类型的功放扩大器；
所述控制板用于接收以太网数据进行解析得到数字音频信号，对所述数字音频信号进行数模转换得到模拟音频信号并输送至所述功放板；所述功放板对所述模拟音频信号进行信号放大和功率放大，并通过单端输出放大后的模拟音频信号至所述扬声器进行播放；
所述控制板包括数据收发装置、处理装置和数模转换装置，所述处理装置连接所述数据收发装置和所述数模转换装置，所述数模转换装置连接所述功放板，所述数据收发装置接入局域网LAN，接收以太网数据并输送至所述处理装置，所述处理装置对所述数据收发装置发送的以太网数据进行解析得到数字音频信号，所述数模转换装置对所述处理装置解析得到的数字音频信号进行数模转换，得到模拟音频信号并输送至所述功放板；
所述功放板包括信号放大装置和功率放大装置，所述信号放大装置连接所述控制板和所述功率放大装置，所述功率放大装置连接所述扬声器，
所述信号放大装置对所述模拟音频信号进行信号放大到120V，所述功率放大装置对信号放大后的120V模拟音频信号进行功率放大，得到所述放大后的模拟音频信号并通过单端输出至所述扬声器。
2.根据权利要求1所述的船用广播设备，其特征在于，所述处理装置为CPU。
3.根据权利要求2所述的船用广播设备，其特征在于，所述控制板还包括连接所述数据收发装置、所述处理装置和所述数模转换装置的电源装置。
4.根据权利要求1所述的船用广播设备，其特征在于，所述功放板还包括连接所述信号放大装置和所述功率放大装置的状态监控装置，所述状态监控装置连接所述控制板，
所述状态监控装置用于监控所述信号放大装置和所述功率放大装置的工作状态，生成监控数据并发送至所述控制板；所述控制板还用于对所述监控数据进行封包，生成以太网数据并输出。
5.根据权利要求1所述的船用广播设备，其特征在于，所述功率放大装置包括门驱动器、第一控制开关和第二控制开关，所述门驱动器连接所述信号放大装置、所述第一控制开关的控制端和所述第二控制开关的控制端，所述第一控制开关的输入端连接电源正极，所述第一控制开关的输出端连接所述第二控制开关的输入端，所述第二控制开关的输出端连接电源负极，所述第一控制开关和所述第二控制开关的公共端连接所述扬声器。
6.根据权利要求5所述的船用广播设备，其特征在于，所述功率放大装置还包括电感和电容，所述第一控制开关和所述第二控制开关的公共端通过所述电感连接所述扬声器，所述电容一端连接所述电感和所述扬声器的公共端，另一端接地。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的船用广播设备，其特征在于，所述广播扩大器还包括连接所述控制板的按键、指示灯、显示器和麦克风中的至少一种。
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