CN112135232A - 多模式喊话器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多模式喊话器，应用于电子技术领域，该多模式喊话器包括多音源单元、音源切换器、音频放大器、混合调制单元、广播喊话单元、指向喊话单元和模式切换器，模式切换器用于在广播喊话单元和指向喊话单元之间切换供电，使得音频放大器放大多音源单元输入的音频信号，从广播喊话单元以广播喊话模式发声，或者，经过混合调制单元与预设类型的信号混合调制后，从指向喊话单元以指向性喊话模式发声；音源切换器还连接包含多个音源的多音源单元，音源切换器用于切换多个音源的音频输入，实现广播喊话模式和指向性喊话模式的切换，增强多模式喊话器的功能性和发声性能，提高喊话操作的便捷性。

Description

多模式喊话器

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种多模式喊话器。

背景技术

喊话器广泛应用于导游、军警防暴、抗洪抢险、电影拍摄等现场指挥，可以实现声音的放大传播。但是现有的喊话器功率小，指向性不强，存在喊话器功能简单、性能不够好，使用时为用户带来不便的问题。

发明内容

本发明提供一种多模式喊话器，旨在解决现有喊话器功能简单、性能不够好问题。

本发明实施例提供了一种多模式喊话器，包括：多音源单元、音源切换器、音频放大器、混合调制单元、广播喊话单元、指向喊话单元和模式切换器；

所述音频放大器连接所述音源切换器、所述广播喊话单元和所述混合调制单元，所述混合调制单元还连接所述指向喊话单元，所述模式切换器连接所述广播喊话单元和所述指向喊话单元；

其中，所述模式切换器用于在所述广播喊话单元和所述指向喊话单元之间切换供电，使得所述音频放大器放大所述多音源单元输入的音频信号，从所述广播喊话单元以广播喊话模式发声，或者，经过所述混合调制单元与预设类型的信号混合调制后，从所述指向喊话单元以指向性喊话模式发声；

所述音源切换器还连接包含多个音源的所述多音源单元，所述音源切换器用于切换多个音源的音频输入。

从上述本发明实施例可知，多模式喊话器包括多音源单元、音频切换器、音频放大器、混合调制单元、广播喊话单元、指向喊话单元和模式切换器，通过音源切换器选择多音源单元中的一个音源的音频信号，通过模式切换器控制该音频信号经音频放大器放大后，经广播喊话单元通过大功率广播喊话模式喊话，或者经音频放大器放大后，在混合调制器中混合为具有指向性的混合波，经指向喊话单元通过指向性强的指向性喊话模式喊话，实现同一个喊话器具备大功率和指向性强两种喊话模式，喊话器性能好，功能性强，用户可根据喊话需要选择对应的喊话模式，提高操作的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1是本发明一个实施例提供的多模式喊话器的电连接结构示意图；

图2是本发明实施例中多模式喊话器中模式切换器的电路结构示意图；

图3是本发明实施例中多模式喊话器中音源切换器的电路结构示意图；

图4是本发明另一个实施例提供的多模式喊话器的电连接结构示意图；

图5是本发明实施例提供的多模式喊话器的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例中的多模式喊话器具有两种喊话模式：一是广播喊话模式，喊话角度大，180度范围内的人群都可以获得高分贝(例如95db)喊话的声波，更好的起到警示效果，但是不会对人的听力造成伤害；另一是指向性喊话模式，指向性强，指向角度只有30°，只有在这个指向角度范围的人群个体可以听到高分贝喊话声波内容。通过控制模式切换器可切换此两种模式进行喊话。参见图1，图1为本发明一个实施例提供的多模式喊话器的模块化电连接结构示意图。该多模式喊话器包括：

多音源单元10、音源切换器20、音频放大器30、混合调制单元40、广播喊话单元50、指向喊话单元60和模式切换器70；

音频放大器30连接音源切换器20、广播喊话单元50和混合调制单元40，混合调制单元40还连接指向喊话单元60，模式切换器70连接广播喊话单元50和指向喊话单元60；

其中，模式切换器70用于在广播喊话单元50和指向喊话单元60之间切换供电，使得音频放大器30放大多音源单元10输入的音频信号，从广播喊话单元50以广播喊话模式发声，此时，该音频信号是喊话者的喊话；或者，经过混合调制单元40与预设类型的信号混合调制后形成指向性强的混合波，从指向喊话单元60以指向性喊话模式发声。

其中，广播喊话模式发出的声音音量大，指向性喊话模式发出的声音具有强的指向性，会特别指向某个目标，而目标外的对象则听不到喊话声或音量大大衰减。

多音源单元10包括多个音源，例如一个是麦克风(MIC)，用于拾取喊话者的声音信号，另一个是音频输入单元，具有外设接口，可以获取接入该接口的外设中存储的声音，外设接口可以是USB接口，外设可以是手机、播放器、录音笔等设备。

该预设类型的信号具体为超声波信号，与声音信号混合调制后形成具有强指向性的超声调幅波。

本实施例中，多模式喊话器包括多音源单元、音频切换器、音频放大器、混合调制单元、广播喊话单元、指向喊话单元和模式切换器，通过音源切换器选择多音源单元中的一个音源的音频信号，通过模式切换器控制该音频信号经音频放大器放大后，经广播喊话单元通过大功率广播喊话模式喊话，或者经音频放大器放大后，在混合调制器中混合为具有指向性的混合波，经指向喊话单元通过指向性强的指向性喊话模式喊话，实现同一个喊话器具备大功率和指向性强两种喊话模式，喊话器性能好，功能性强，用户可根据喊话需要选择对应的喊话模式，提高操作的便捷性。

进一步地，模式切换器70的具体电路结构参见图2，模式切换器包括切换按钮S、切换控制芯片IC，具体信号为555、三极管Q，具体型号为C8050、继电器J和切换开关P；

切换按钮S在按下状态时，与切换控制芯片555的第一脚(即图2中的“2”脚)连接，切换控制芯片555的第二脚(即图2中的“3”脚)连接三极管Q的基极，三极管Q的集电极连接继电器J的一端，继电器J的另一端连接切换开关P，如图2所示，具体是连接切换开关P的A端，切换开关P在切换按钮S按下的状态，555电路从“3”脚输出一个正脉冲信号，经1k电阻R驱动Q导通，继电器J吸合，接通A端和B端，指向喊话单元60得电工作，音频信号通过指向喊话单元60发声；按动按钮开关S，再次按动切换按钮S，切换按钮S弹起，继电器J释放，继电器开关接通A端和C端，广播喊话单元50得电工作，频信号通过广播喊话单元50发声，从而实现了广播/指向双模喊话器的切换。

进一步地，音源切换器20的电路图参见图3，音源切换器20包括：具有一个动端和至少两个不动端的音源切换开关K1，如图3所示，K1可具有4个不动端，即图中的“1”、“2”、“3”和“4”端。每个不动端连接多音源单元10中的一个音源。图3中所示为连接2个音源的电路，连接更多音源的电路同理可得。2个音源包括麦克风音源(MIC-IN)和输入音源(LINE-IN)。图3中，K1的“4”端连接MIC-IN，“3”端连接LINE-IN。音源切换器20还包括处理芯片LM1037。切换开关K1的vcc+端接+5v电压，另一端可切换连接“1”、“2”、“3”或“4”，图中可切换的音源对应“3”或“4”端，对应的音源的音频信号，就进入该处理芯片进行放大、处理，然后输送给图3所示电路的放大器、乘法器(信号混合器)、功率放大器等元器件，实现人声现场喊话或者广播预设的音频的喊话。上述结构提高了多模式喊话器的智能性，可以选择现场喊话或提前录制好声音。

进一步地，参见图4，图4为本发明另一个实施例提供的多模式喊话器的连接结构示意图，混合调制单元40包括：调制器41和超声波发生器42；调制器41分别连接超声波发生器42、音频放大器30和指向喊话单元60。用于调制音频放大器30放大后的多音源单元10发出的音频信号以及超声波发生器42产生的超声波信号，生成指向性强的混合波。

进一步地，广播喊话单元50包括音频功率放大器51和号筒喇叭52，其中，音频功率放大器51分别连接模式切换器70、音频放大器30和号筒喇叭52。

指向喊话单元60包括调制功率放大器61和超声波喇叭62，其中，调制功率放大器61分别连接模式切换器70、调制器41和超声波喇叭62。

号筒喇叭52的规格可以是额定功率30w(瓦)，阻抗4Ω(欧姆)；音频功率放大器51和调制功率放大器61都可以是数字功率放大器，额定功率30w，总谐波失真加噪声(THD+N)小于1％。功耗低且处理信号清晰。

在模式切换器70接通广播喊话单元50时，音频放大器30、音频功率放大器51和号筒喇叭52接通，多音源单元10发出的音频信号经音频放大器30放大后，发送给音频功率放大器51再次放大，再传输给号筒喇叭52全方向广播出去；

在模式切换器70接通指向喊话单元60时，音频放大器30与调制器41接通，则音频放大器30、调制器41、调制功率放大器61和超声波喇叭62接通，多音源单元10发出的音频信号经音频放大器30放大后输入到调制器41中，超声波发生器42产生超声波信号发送给调制器41，该音频信号和该超声波信号在调制器41中混合后形成超声调幅波，它是一个载波，是音频波与超声波的混合波，具有很强的指向性，经调制功率放大器61处理后，再传输给超声波喇叭62具有指向性的广播出去。

进一步地，参见图5，图5为该多模式喊话器的硬件结构示意图，该多模式喊话器还包括：便携式外壳80；

便携式外壳80的外表面具有便携背带扣和便携提手，多音源单元10、音频放大器30、混合调制单元40、广播喊话单元50和指向喊话单元60的所有元器件均设置在便携式外壳80的内部，该多模式喊话器具有便携性。

进一步地，多音源单元10、音频放大器30、混合调制单元40、广播喊话单元50和指向喊话单元60均设置在印制线路板(PCB，Printed circuit boards)90上，PCB板90与便携式外壳80的内部的一个侧壁平行，更加节省空间，减小该多模式喊话器的体积。其中，音频功率放大器51和调制功率放大器61并列设置，合称功率放大单元100。

进一步地，多模式喊话器还包括电池组110；电池组110固定设置在便携式外壳80的内部的另一个侧壁上，分别连接多音源单元10、音源切换器20、音频放大器30、混合调制单元40、广播喊话单元50、指向喊话单元60和模式切换器70，为它们供电，电池组110的位置可进一步节省空间，缩小该多模式喊话器的体积。

进一步地，音源切换器20和模式切换器70设置在便携式外壳80的外部，具体是内置于切换控制装置120外壳内部，通过引线与广播喊话单元50和指向喊话单元60连接，切换控制装置120表面设置有音源切换按钮和喊话模式切换按钮，分别用于切换不同音源，和用于切换控制广播喊话模式和指向性喊话模式。音源切换器20和模式切换器70设置在外部，进一步节约该多模式喊话器内部的空间。

该多模式喊话器的工作原理及信号流程如下：

用户操控切换控制装置120表面的音源切换按钮和喊话模式切换按钮，以分别控制音源切换器20选择音源，该音源的音频信号通过音频放大器30放大，控制模式切换器70选择喊话模式是大功率的广播喊话模式还是强指向性指向性喊话模式，当喊话模式为广播喊话模式时，音频放大器30与音频功率放大器51接通，该音频信号被放大后发送给音频功率放大器51继续放大，并发送给号筒喇叭52以大功率声音信号全方向广播出去；当喊话模式为指向性喊话模式时，音频放大器30不与音频功率放大器51接通，而是与调制器41接通。音频放大器30将该音频信号放大后发送给调制器41，在调制器41中与超声波发生器42产生的超声波进行混合调制形成混合波，发送给调制功率放大器61进行处理后，发送给超声波喇叭62以具有强指向性的声波发送、广播出去。

本实施例中，多模式喊话器包括多音源单元、音频切换器、音频放大器、混合调制单元、广播喊话单元、指向喊话单元和模式切换器，通过音源切换器选择多音源单元中的一个音源的音频信号，通过模式切换器控制该音频信号经音频放大器放大后，经广播喊话单元通过大功率广播喊话模式喊话，或者经音频放大器放大后，在混合调制器中混合为具有指向性的混合波，经指向喊话单元通过指向性强的指向性喊话模式喊话，实现同一个喊话器具备大功率和指向性强两种喊话模式，用户可根据喊话需要选择对应的喊话模式，提高操作的便捷性。并且，以上各元器件均设置在便携式外壳的内部，该多模式喊话器体积小，便于携带。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的多模式喊话器的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种多模式喊话器，其特征在于，包括：

多音源单元、音源切换器、音频放大器、混合调制单元、广播喊话单元、指向喊话单元和模式切换器；

所述音频放大器连接所述音源切换器、所述广播喊话单元和所述混合调制单元，所述混合调制单元还连接所述指向喊话单元，所述模式切换器连接所述广播喊话单元和所述指向喊话单元；

其中，所述模式切换器用于在所述广播喊话单元和所述指向喊话单元之间切换供电，使得所述音频放大器放大所述多音源单元输入的音频信号，从所述广播喊话单元以广播喊话模式发声，或者，经过所述混合调制单元与预设类型的信号混合调制后，从所述指向喊话单元以指向性喊话模式发声；

所述音源切换器还连接包含多个音源的所述多音源单元，所述音源切换器用于切换多个音源的音频输入。

2.根据权利要求1所述的多模式喊话器，其特征在于，所述模式切换器包括切换按钮、切换控制芯片、三极管、继电器和切换开关；

所述切换按钮在按下状态时，与所述切换控制芯片的第一脚连接，所述切换控制芯片的第二脚连接所述三极管的基极，所述三极管的集电极连接所述继电器的一端，所述继电器的另一端连接所述切换开关；

所述切换开关在所述切换按钮按下时，为所述指向喊话单元供电，使得所述音频信号通过所述指向喊话单元发声，在所述切换按钮弹起时，为所述广播喊话单元供电，使得所述音频信号通过所述广播喊话单元发声。

3.根据权利要求1或2所述的多模式喊话器，其特征在于，所述混合调制单元包括：调制器和超声波发生器；

所述调制器分别连接所述超声波发生器、所述音频放大器和所述指向喊话单元，用于调制所述音频放大器放大后的音频信号以及所述超声波发生器产生的超声波信号，生成指向性强的混合波。

4.根据权利要求3所述的多模式喊话器，其特征在于，所述音源切换器包括：具有一个动端和至少两个不动端的音源切换开关，每个不动端连接所述多音源单元中的一个音源，所述音源包括麦克风音源和输入音源。

5.根据权利要求4所述的多模式喊话器，其特征在于，所述广播喊话单元包括：音频功率放大器和号筒喇叭；

所述音频功率放大器分别连接所述模式切换器、所述音频放大器和所述号筒喇叭。

6.根据权利要求5所述的多模式喊话器，其特征在于，所述指向喊话单元包括：调制功率放大器和超声波喇叭；

所述调制功率放大器分别连接所述模式切换器、所述调制器和所述超声波喇叭。

7.根据权利要求1所述的多模式喊话器，其特征在于，所述多模式喊话器还包括：便携式外壳；

所述便携式外壳的外表面具有便携背带扣和便携提手，所述多音源单元、所述音频放大器、所述混合调制单元、所述广播喊话单元和所述指向喊话单元均设置在所述便携式外壳的内部。

8.根据权利要求7所述的多模式喊话器，其特征在于，所述多音源单元、所述音频放大器、所述混合调制单元、所述广播喊话单元和所述指向喊话单元均设置在印制线路板上，所述印制线路板与所述便携式外壳的内部的一个侧壁平行。

9.根据权利要求8所述的多模式喊话器，其特征在于，所述多模式喊话器还包括电池组；

所述电池组固定设置在所述便携式外壳的内部的另一个侧壁上，为所述多音源单元、所述音源切换器、所述音频放大器、所述混合调制单元、所述广播喊话单元、所述指向喊话单元和所述模式切换器供电。

10.根据权利要求9所述的多模式喊话器，其特征在于，所述模式切换器和所述音源切换器设置在切换控制装置的内部，所述切换控制装置设置在所述便携式外壳的外部，通过引线与所述第一模式喊话单元和所述第二模式喊话单元连接，所述切换控制装置的表面设置有喊话模式切换按钮和音源切换按钮。

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