CN202586993U

CN202586993U - 一种大型实况数控模拟调音台

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Publication number: CN202586993U
Application number: CN 201220220642
Authority: CN
Inventors: 张剑
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2022-05-15

Abstract

本实用新型公开了一种大型实况数控模拟调音台，涉及调音技术领域，包括推子驱动板，还包括FPGA主控板，操作面板、飞梭分组按钮板以及CPLD电机控制板，所述FPGA主控板包括相互连接的FPGA主控芯片以及ADC采集器，所述CPLD电机控制板包括相互连接的CPLD电机控制芯片以及电压转换电路，所述推子驱动板与所述ADC采集器、电压转换电路相连，所述操作面板、飞梭分组按钮板以及CPLD电机控制芯片分别于FPGA主控芯片相连。本实用新型用于采用了FPGA的控制系统，充分的体现了调音台的易用性、舒适性、精确度、可靠性、人性化、快速反应等特点，使得调音师能够同时实现操作多个信号通道的推子的优点。

Description

一种大型实况数控模拟调音台

技术领域

本实用新型涉及调音技术领域，特别涉及一种大型实况数控模拟调音台。

背景技术

当前专业音响扩声业内使用的大型（20路通道以上）模拟调音台在实际的使用操作中，让调音师普遍绷紧了每条神经，因为在调音台产品的设计上存在很多不足，功能单一，甚至很多地方与人体工程学完全背离；例如：

1、调音台通道信号的灵活快速有效控制设计：在应用多人语言类、很多乐器表演现场扩声调音时，需要同时操作好二、三十个信号通道的推子，而人体只有10个手指，会让调音师手忙脚乱，甚至出错；尽管部分调音台具备哑音编组功能，可是在实际的使用中还是存在诸多不便：哑音编组功能可以控制推子的预定位置哑音开关（信号通断开关），却控制不了推子的淡入淡出功能。即采用编组输出功能，可是编组输出功能表现的是混合电平，而不是每个通道的独立电平。

2、调音台辅助输出AUX的位置布局设计：AUX辅助输出是一个使用频率相对较低的功能，目前的调音台通常却设计被安排在通道均衡器与推子之间的黄金地段，使用频率较高的增益和通道均衡器却相对较远，假设有8组或以上的AUX，则增益和均衡的旋钮就会距离操作者（音响师）很远，操作者需要半趴在调音台上，既不方便快速，也容易导致误操作，重要的是因为常规的演出、扩声时间都基本在1.5个小时左右（有的时间更长），长时间的操作，对操作者的身体伤害非常大，因为半趴下的身体全部靠腰部肌肉，这种设计存在人体工程学的缺陷。

3、调音台通道信号的表桥监测范围量与精度设计：大多数的调音台表桥既不准确,也不精细,有的不能指示显示-30dB以下的信号,当调音师监听不到现场的情况时,只能通过信号表桥的状态来做参考依据,如果每个输入通道没有准确精细的表桥显示,调音师无法快速准确判断。

4、调音台内部电源监测与输入电源监测设计：绝大多数的调音台没有现场的交流电源监视功能，电源的波动对演出影响相当大，需要调音师针对电源的变化做相应的操作，然而调音师无法简单直观的获得这个信息；内部电源监测直观显示出调音台内部电源的状况，帮助音响师面对突发情况提高有效处理手段。

5、调音台的电源稳定性苛刻设计：即双电源备份设计，调音台在现场演出对可靠性要求是很苛刻的，任何电子器材也不能保证百分之百不出故障，而这当中，调音台电源的故障率是相对较高的，就算有备份的调音台，在更换或切换需要时间，如果还需要再调试的话，这就会造成长时间的冷场，这是极度让人难以接受的。

6、调音台内部混音编组设计：大多数调音台的立体声输入通道只使用了一个通道的位置，也就是立体声的L+R共用了一个话筒前置放大器、一组EQ均衡器等。在实际调音的时候由于录音、配器、音效不同，在共用一个EQ均衡器时难免顾此失彼；调整其中某个声道独立的参数或做一些特殊效果处理时非常不方便，基本无法实现差异化操作。当然，用单个的两个输入通道来使用，似乎可以应对这个问题，但会占用宝贵的通道输入和编组的资源；例如：如果使用4组立体声的话，通常要占用8路输入通道资源，这在调音台的实用过程中非常浪费输入通道资源。再遇到乐队演出时候同样会面临这个问题，例如一套架子鼓，通常需要6-8支话筒，如果接入调音台的时候，至少占用6-8路输入通道，造成通道的资源浪费；而且在控制6-8组鼓话筒的总体电平时非常不便。如果使用用一对编组来实现总控，这样就占用编组输出的资源，一般调音台的编组4-8组，仅仅一套架子鼓就占用一对编组，编组资源浪费惊人。

7、调音台的输入输出压限器设计：大多数的调音台没有压限器功能设计，由于没有压限器，对于信号电平过载的信号在输入、输出时不能及时控制会造成严重的信号过载失真，轻者信号传递到下一级电路前已经失真、变化；重者损坏下一级负载放大电路。

8、调音台的输入信号低切功能设计：大多数的调音台低切功能都是固定频率点80Hz\100 Hz的设计，在实际使用中效果非常不明显，主要的原因是由于频率固定与模拟电路（分频点斜率衰减/每倍频程）关系所致，常见的低切功能切不干净正是这个情况。

9、输入通道的EQ准参量均衡器设计：大多数的调音台EQ均衡器设计都是3段固定频率点均衡器、4段固定频率点均衡器、4段固定频率点均衡器+2段扫频，固定频率点的EQ均衡器在实际的实用中，做不到更加精准的均衡处理，总有一些频率点是无法调整或者是调整效果不明显。

10、推子场景记忆功能设计：大多数的模拟调音台没有推子场景记忆功能，现场演出时需要彩排和预先调试，在面对大型乐队演出时，大量的信号输入需要控制，但节目与节目之间来不及衔接，特别是综艺类晚会话筒、乐器信号交叉变化使用的情况

11、辅助输出AUX的均EQ衡器设计：目前国内生产的调音台都不具备这个功能设计，在应用到舞台返送监听扬声器时，由于没有均衡器功能，导致输出的信号不能进行修正调整，在面对舞台建声条件不佳、扬声器频响不足、系统传声增益过低、使用小型舞台监听系统无法处理，只有增加外置均衡器、音箱处理器才能修正，可是也增加了系统成本。

12、照明独立控制设计：调音台的照明是保障在黑暗环境时候方便调控，照明的亮度及开关目前大多数调音台都不能独立控制，导致有的照明光源过早损耗，同时使用时并不方便。

13、双工独立耳机放大功能及阻抗智能识别负载设计：大多数的调音台提供一个耳机放大，大型调音台有时会由两个人来操作，各负责各的信号或对象，但是当需要监听的时候会很不方便，因为大多数的调音台不具备两套独立的监听系统，有的虽然有两个监听口，但两个口的信号是一模一样的，不能同时独立监听两个对象，使用时颇感不便而且是阻抗有对应要求，例如低阻抗耳机、高阻抗耳机不能通用，这就要求必须购买对应阻抗值的耳机或定值阻抗值的耳机。几乎所有的调音台的监听耳机放大器都无法很好的驱动阻抗高低不一（16欧姆至600欧姆）的各种耳机，因为阻抗的不同对于耳机放大器要求也不同，低阻耳机需要耳机放大器有足够强的电流输出能力，高阻耳机则要求耳机放大器有足够的增益和足够的输出电压，为高阻耳机设计的耳机放大器在插入低阻耳机时容易过载而损坏，为低阻耳机设计的耳机放大器在插入高阻耳机时则容易驱动不足而达不到额定声压，无法很好的兼容各种类型耳机。

而目前行业里没有任何一台调音台可以理想的解决上述所有的问题，即便是能解决以上少数问题的调音台，其售价令人望而却步，因此需要针对以上问题进行研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决以上提出的问题，提供一种能够同时操作多个信号通道的推子等功能的大型实况数控模拟调音台。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种大型实况数控模拟调音台，包括推子驱动板，还包括FPGA主控板，操作面板、飞梭分组按钮板以及CPLD电机控制板，所述FPGA主控板包括相互连接的FPGA主控芯片以及ADC采集器，所述CPLD电机控制板包括相互连接的CPLD电机控制芯片以及电压转换电路，所述推子驱动板与所述ADC采集器、电压转换电路相连，所述操作面板、飞梭分组按钮板以及CPLD电机控制芯片分别于FPGA主控芯片相连。

优选的，所述操作面板包括数码管、按钮以及飞梭键，所述数码管、按钮以及飞梭键分别于FPGA主控芯片相连。

优选的，所述ADC采集器包括第一ADC采集器、第二ADC采集器以及第三ADC采集器，所述第一ADC采集器用于16路推子的反馈输入、所述第二ADC采集器用于16路推子的反馈输入、所述第三ADC采集器用于9路推子的反馈输入。

优选的，所述FPGA主控芯片的型号为EP2C8T114C8。

优选的，所述CPLD电机控制芯片的型号为EPM1270。

优选的，所述推子驱动板为L293推子驱动板。

优选的，所述电压转换电路将所述CPLD电机控制芯片输出的+3.3V电压转换为+5V电压。

在采用上述结构后，本实用新型具有如下有益效果：由于本实用新型采用了FPGA (Field－Programmable Gate Array)的控制系统，即现场可编程门阵列，充分的体现了调音台的易用性、舒适性、精确度、可靠性、人性化、快速反应等特点，使得调音师能够同时实现操作多个信号通道的推子的功能。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型做进一步详细的说明。

参见图1所示，本实用新型提供一种大型实况数控模拟调音台，一种大型实况数控模拟调音台，包括推子驱动板1，还包括FPGA主控板2，操作面板3、飞梭分组按钮板4以及CPLD电机控制板5，所述FPGA主控板2包括相互连接的FPGA主控芯片21以及ADC采集器22，所述CPLD电机控制板5包括相互连接的CPLD电机控制芯片51以及电压转换电路52，所述推子驱动板1与所述ADC采集器22、电压转换电路52相连，所述操作面板3、飞梭分组按钮板4以及CPLD电机控制芯片51分别于FPGA主控芯片21相连；所述操作面板3包括数码管31、按钮32以及飞梭键33，所述数码管31、按钮32以及飞梭键33分别于FPGA主控芯片21相连；所述ADC采集器22包括第一ADC采集器221、第二ADC采集器222以及第三ADC采集器223，所述第一ADC采集器221用于16路推子的反馈输入、所述第二ADC采集器222用于16路推子的反馈输入、所述第三ADC采集器223用于9路推子的反馈输入；所述FPGA主控芯片21的型号为EP2C8T114C8；所述CPLD电机控制芯片51的型号为EPM1270。

本实用新型实现的过程为，通过L293推子驱动板传递推子反馈输入信号给予ADC采集器22，其中2个16路推子反馈输入信号给第一ADC采集器221以及第二ADC采集器222、一个9路推子反馈输入信号传递给第三ADC采集器223，并通过ADC采集器 22将信号传送到FPGA主控芯片21中，通过运算将信号传递给予CPLD电机控制芯片51以及电压转换电路52将所述CPLD电机控制芯片51输出的3.3V电压转换为5V电压，将42路推子控制输出信号传递给推子驱动板1，进而驱动推子的动作。

在本实用新型中，可以事先在FPGA主控芯片21植入相应的程序，而通过飞梭键33一键控制所有的推子的动作。另外，操作人员在使用编组功能时，可以分控所预选的推子进行快捷键操作，只需要操作一个按钮32，所选择的推子能迅速到达0dB位置；也可以只操作一个按钮32，进行推子复位功能。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，而其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，如将本实用新型中的推子41路通道改为其他任何一路通道设计，其本质与本实用新型相同，应均都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种大型实况数控模拟调音台，包括推子驱动板(1)，其特征在于：还包括FPGA主控板(2)，操作面板(3)、飞梭分组按钮板(4)以及CPLD电机控制板(5)，所述FPGA主控板(2)包括相互连接的FPGA主控芯片(21)以及ADC采集器(22)，所述CPLD电机控制板(5)包括相互连接的CPLD电机控制芯片(51)以及电压转换电路(52)，所述推子驱动板(1)与所述ADC采集器(22)、电压转换电路(52)相连，所述操作面板(3)、飞梭分组按钮板(4)以及CPLD电机控制芯片(51)分别于FPGA主控芯片(21)相连。

2.根据权利要求1所述的大型实况数控模拟调音台，其特征在于：所述操作面板(3)包括数码管(31)、按钮(32)以及飞梭键(33)，所述数码管(31)、按钮(32)以及飞梭键(33)分别于FPGA主控芯片(21)相连。

3.根据权利要求2所述的大型实况数控模拟调音台，其特征在于：所述ADC采集器(22)包括第一ADC采集器(221)、第二ADC采集器(222)以及第三ADC采集器(223)，所述第一ADC采集器(221)用于16路推子的反馈输入、所述第二ADC采集器(222)用于16路推子的反馈输入、所述第三ADC采集器(223)用于9路推子的反馈输入。

4.根据权利要求3所述的大型实况数控模拟调音台，其特征在于：所述FPGA主控芯片(21)的型号为EP2C8T114C8。

5.根据权利要求4所述的大型实况数控模拟调音台，其特征在于：所述CPLD电机控制芯片(51)的型号为EPM1270。

6.根据权利要求5所述的大型实况数控模拟调音台，其特征在于：所述推子驱动板(1)为L293推子驱动板。

7.根据权利要求1-6任一项所述的大型实况数控模拟调音台，其特征在于：所述电压转换电路(52)将所述CPLD电机控制芯片(51)输出的+3.3V电压转换为+5V电压。