CN204216901U - 四路音频光端机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及四路音频光端机，发射机包括：第一防雷单元、压缩信号单元、模数转换单元、通讯发射单元、光发射单元、第一控制单元模块；音频信号经过第一防雷单元与压缩信号单元处理，由模数转换单元转换为数字信号，通讯发射单元将音频数字信号做信号的串化，光发射单元将数字信号通过光纤发射出去；接收机包括：第二防雷单元、放大信号单元、数模转换单元、通讯接收单元、光接收单元、第二控制单元模块；光接收单元从光纤接收带有数字信号的光后，通过通讯接收单元将串化的信号进行解化，提取出数字信号并发送到数模转换单元，数模转换单元将数字信号转换为模拟信号，放大信号单元把小功率音频信号放大，经过防雷单元保护后输出到扬声器中。

Description

四路音频光端机

技术领域

本实用新型涉及通信设备，特别涉及一种四路音频光端机。 

背景技术

光纤的发明在通信领域带来了一场革命性的变革。自上世纪90年代以来，光纤通信得到大规模的普及，光端机是光纤通信中必不可少的设备之一。光端机是光信号传输的终端设备，它主要采用模拟调频、调幅、调相的方式将基带的传输信号调制到某一载项，通过另一端的接收机进行解调，恢复成相应的基带传输信号。 

音频光端机工程中常用电话光端机来传输声音，电话光端机采用脉冲编码调制(Pulse Code Modulation，PCM)方式实现双向通话。但在常规的工程实践中并不需要实现双向通话，只要能够实现单方面、实时传播声音即可。 

现有技术中的光端机通常包括多模光模块、PCB线路板、模数转换器、单片机、独立电源以及配套的多种电子元器件。此类光端机不仅价格昂贵、体积较大，而且在传输距离上没有达到远距离或者超远距离传输的效果。同时在使用过程中，由于季节的变化，夏季下雨打雷多，很容易因为打雷使线路产生感应雷，从而烧毁设备。此外，还具有生产费时，设备维护或维修难度高等缺陷。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于实现对四路音频光端机防雷保护，生产跟维护过程的简易化，及远距离传输。 

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种四路音频光端机，包括发射机与接收机；其中， 

所述发射机包括：第一BNC或工业端子101、第一防雷单元102、压缩信号单元103、模数转换单元104、通讯发射单元105、光发射单元106、第一控制单元模块107及第一光口108；所述音频信号先经过第一防雷单元102与压缩信号单元103处理后，由所述模数转换单元104将音频模拟信号转换为数字信号，再通过通讯发射单元105将所得到的音频数字信号做信号的串化，最后由光发射单元106将数字信号通过光纤发射出去，所述第一控制单元107对这一过程的实现进行控制，所述电源109为发射机中的其他功能单元提供电能； 

所述接收机包括：第二BNC或工业端子201、第二防雷单元202、放大信号单元203、数模转换单元204、通讯接收单元205、光接收单元206、第二控制单元模块207及第二光口208；所述光接收单元206从光纤接收带有数字信号的光后，通过所述通讯接收单元205将串化的信号进行解化，从中提取出数字信号并发送到所述数模转换单元204，由所述数模转换单元204将数字信号转换为模拟信号，所述模拟信号通过所述放大信号单元203把小功率音频信号放大，最后经过防雷单元202保护后输出到外部的扬声器中。 

上述技术方案中，所述第一防雷单元102采用玻璃气体放电管和半导体防雷管实现；所述第二防雷单元202采用半导体防雷管实现。 

上述技术方案中，所述光发射单元106为单模双向发射光单元，所述光接收单元206为单模双向接收光单元。 

上述技术方案中，所述模数转换单元104、压缩信号单元103和第一防雷单元102整合在同一独立的PCB电路板上，并以接插件的形式连接到发射机主PCB电路板上。 

上述技术方案中，所述数模转换单元204、放大信号单元203和第二防雷单元202整合在同一独立的PCB电路板上，并以接插件的形式连接到接收机主PCB电路板上。 

上述技术方案中，所述压缩信号单元103采用音频压缩器实现。 

上述技术方案中，所述模数转换单元104采用音频模数转换3534芯片实现，所述数模转换单元204采用音频数模转换4334芯片实现。 

上述技术方案中，所述通讯发射单元105是由LV1023芯片搭建的模块电路，所述通讯接收单元205是由LV1224芯片搭建的模块电路。 

上述技术方案中，所述放大信号单元203采用放大芯片实现。 

本实用新型的优点在于四路音频光端机结构简单、成本低廉、体积小，信号传输距离远、传输信号量大和防雷保护功能。 

附图说明

图1是本实用新型的四路音频光端机中的发射机的结构示意图； 

图2是本实用新型的四路音频光端机中的接收机的结构示意图； 

图3是模数转换单元、压缩信号单元和防雷单元在一块独立PCB电路板上的实现图； 

图4是数模转换单元、放大信号单元和防雷单元在一块独立PCB电路板上的实 现图。 

图面说明 

101、BNC或工业端子            201、BNC或工业端子 

102、防雷单元                 202、防雷单元 

103、压缩信号单元             203、放大信号单元 

104、模数转换单元             204、数模转换单元 

105、通讯发射单元             205、通讯接收单元 

106、光发射单元               206、光接收单元 

107、第一控制单元模块         207、第二控制单元模块 

108、光口                     208、光口 

109、电源模块                 209、电源模块 

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步的描述。 

本实用新型的四路音频光端机包括：发射机与接收机。下面结合附图对发射机与接收机的结构分别做进一步的描述。 

参考图1，所述发射机包括：BNC或工业端子101、防雷单元102、压缩信号单元103、模数转换单元104、通讯发射单元105、光发射单元106、第一控制单元107、光口108以及电源109；其中，音频信号经BNC或工业端子101接口进入所述发射机，然后经由防雷单元102、压缩信号单元103处理，所述模数转换单元104将音频信号由模拟信号的形式转换为数字信号的形式，再通过模数转换单元104将处理后的音频信号传输到所述通讯发射单元105实现信号的串化，最后由光发射单元106通过光口108将光信号通过光纤发射出去，所述第一控制单元107对这一过程的实现进行控制，所述电源109为发射机中的其他模块及功能单元提供电能。 

下面对发射机中的各个单元做进一步的说明。 

所述防雷单元102采用玻璃气体放电管和半导体防雷管(如P00S0B防雷管)实现，主要用于防止在下雨打雷的天气下2M线同心电缆产生的感应雷进入本实用新型的设备中。 

所述压缩信号单元103用于压缩音频信号，该单元可采用音频压缩器实现。 

所述模数转换单元104可采用音频模数转换3534芯片实现模拟音频信号转换为数字音频信号。 

作为一种优选实现方式，在本实施例中，如图3所示，所述模数转换单元104、 压缩信号单元103和防雷单元102整合在同一独立的PCB电路板上，该PCB电路板被称为发射音频输入模块，发射机PCB主线路板上的音频发射区域包括四个独立的发射音频输入模块，这些发射音频输入模块各自连接到一BNC或工业端子101上，所述BNC或工业端子101则与外部的音频信号输入设备相连。与现有光端机中固定焊接在PCB电路板上的音频信号发射功能电路相比，所述音频信号发射模块安装简便且具有独立性，有助于降低发射机设备检测和日后维修的人力和物力，以及方便用户根据需求添加或减少发射音频输入模块来达到降低设备的价格。 

所述通讯发射单元105是由LV1023芯片搭建的模块电路。LV1023是可将CMOS数据转换为具有内嵌时钟的高速串行差分数据流的串化器，该单元实现千兆级速率通讯发射。 

所述光发射单元106为单模双向发射光单元，该单元上安装有用于连接跳接光纤或光缆的光口108。与现有光端机中常用的多模双向发射光单元相比，所述单模双向发射光单元不仅可以传输大宽带数据信号，而且由于单模信号的距离损失比多模信号小，因而能够使发射机实现数据的远距离或超远距离传输。 

所述第一控制单元107用于对发射机的发射过程进行控制，包括控制所述模数转换单元104将音频模拟信号转换为数字信号，控制模数转换单元104将压缩信号单元103所处理的音频数字信号传输到通讯发射单元105进行串化，以及控制所述光发射单元106将光信号通过光纤发射出去。该第一控制单元107可采用单片机芯片实现。在本实施例中，该第一控制单元可采用体积较小的EPM240T100C5N单片机可改写芯片实现。 

所述电源109为发射机中的各个单元供电。所述电源109不仅将外部输入的交流电转换为直流电，而且根据发射机中各个单元的电子元器件对电压、电流和功率的不同要求对直流电做进一步的调整。 

参考图2，所述接收机包括：BNC或工业端子201、防雷单元202、放大信号单元203、数模转换单元204、通讯接收单元205、光接收单元206、第二控制单元207、光口208及电源209；其中，所述光接收单元206通过光口208从光纤接收光信号后，通过所述通讯接收单元205将串化的信号进行解化，由所述数模转换单元204将数字信号转换为模拟信号，模拟信号经过处理之后通过放大信号单元203把小功率音频信号放大，最后经过防雷单元202保护后经BNC或工业端子201输出到外部的扬声器中。 

下面对接收机中的各个单元做进一步的说明。 

所述防雷单元202主要由气体半导体放电管系列构成。主要用于防止在下雨打雷的天气下2M线同心电缆产生的感应雷进入本实用新型的设备中。所述防雷单元202与防雷单元102之间存在一定的区别，这是由发射机与接收机放置的位置造成的。发射机一般会放置在户外金属箱中，露天的环境下经过雨水或者潮湿的环境下极其容易感电，需要双层防雷保护，玻璃气体放电管一般遇到高电压很容易断裂达到保护设备的作用，而接收机放置在机房内部一般空气干燥，只需要半导体防雷管起到滤波传感应电即可。 

所述放大信号单元203用于将音频信号放大。该单元可采用放大芯片实现，如358放大芯片等。 

所述数模转换单元204采用音频数模转换4334芯片实现音频信号数字转换成音频模拟信号。 

作为一种优选实现方式，在本实施例中，如图4所示，所述数模转换单元204、放大信号单元203和防雷单元202整合在同一独立的PCB电路板上，该PCB电路板也被称为接收音频输出模块。接收机PCB主线路板上的音频发射区域包括四个独立的接收音频输出模块，这些接收音频输出模块各自连接到一BNC或工业端子201上，所述BNC或工业端子201则与音频信号输出的功放机相连。与现有光端机中固定焊接在PCB电路板上的音频信号接收功能电路相比，所述接收音频输出模块安装简便且具有独立性，有助于降低接收机设备检测和日后维修的人力和物力，以及方便用户根据需求添加或减少接收音频输出模块来达到降低设备的价格。 

所述光接收单元206为单模双向接收光单元，该单元上安装有用于连接跳接光纤或光缆的光口208。与现有光端机中常用的多模双向接收光单元相比，所述单模双向接收光单元不仅可以传输大宽带数据信号，而且由于单模信号的距离损失比多模信号小，因而能够使接收机实现数据的远距离或超远距离传输。 

所述通讯接收单元205是由LV1224芯片搭建的模块电路。LV1224是接收该差分数据流并将它们转换为并行数据的解串器，该单元实现千兆级速率通讯接收。 

所述第二控制单元207用于对接收机的接收过程进行控制，包括控制光接收单元206将接收光信号发送到所述通讯接收单元205，控制通讯接收单元205将串化的信号进行解化，控制所述数模转换单元204将数字信号转换为模拟信号传输到放大信号单元203。该第二控制单元207可采用单片机芯片实现。在本实施例中，该第二控制模块可采用体积较小的EPM240T100C5N单片机可改写芯片实现。 

所述电源209为接收机中的各个单元供电。所述电源209不仅将外部输入的交流电转换为直流电，而且根据接收机中各个模块的电子元器件对电压、电流和功率 的不同要求，对直流电做进一步的调整。 

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。 

Claims (9)

1.一种四路音频光端机，其特征在于，包括发射机与接收机；其中， 

所述发射机包括：第一BNC或工业端子(101)、第一防雷单元(102)、压缩信号单元(103)、模数转换单元(104)、通讯发射单元(105)、光发射单元(106)、第一控制单元模块(107)及第一光口(108)、电源(109)；所述音频信号先经过第一防雷单元(102)与压缩信号单元(103)处理后，由所述模数转换单元(104)将音频模拟信号转换为数字信号，再通过通讯发射单元(105)将所得到的音频数字信号做信号的串化，最后由光发射单元(106)将数字信号通过光纤发射出去，所述第一控制单元(107)对这一过程的实现进行控制，所述电源(109)为发射机中的其他功能单元提供电能； 

所述接收机包括：第二BNC或工业端子(201)、第二防雷单元(202)、放大信号单元(203)、数模转换单元(204)、通讯接收单元(205)、光接收单元(206)、第二控制单元模块(207)及第二光口(208)；所述光接收单元(206)从光纤接收带有数字信号的光后，通过所述通讯接收单元(205)将串化的信号进行解化，从中提取出数字信号并发送到所述数模转换单元(204)，由所述数模转换单元(204)将数字信号转换为模拟信号，所述模拟信号通过所述放大信号单元(203)把小功率音频信号放大，最后经过防雷单元(202)保护后输出到外部的扬声器中。 

2.根据权利要求1所述的四路音频光端机，其特征在于，所述第一防雷单元(102)采用玻璃气体放电管和半导体防雷管实现；所述第二防雷单元(202)采用半导体防雷管实现。 

3.根据权利要求1所述的四路音频光端机，其特征在于，所述光发射单元(106)为单模双向发射光单元，所述光接收单元(206)为单模双向接收光单元。 

4.根据权利要求1所述的四路音频光端机，其特征在于，所述模数转换单元(104)、压缩信号单元(103)和第一防雷单元(102)整合在同一独立的PCB电路板上，并以接插件的形式连接到发射机主PCB电路板上。 

5.根据权利要求1所述的四路音频光端机，其特征在于，所述数模转换单元(204)、放大信号单元(203)和第二防雷单元(202)整合在同一独立的PCB电路板上，并以接插件的形式连接到接收机主PCB电路板上。 

6.根据权利要求1所述的四路音频光端机，其特征在于，所述压缩信号单元(103)采用音频压缩器实现。 

7.根据权利要求1所述的四路音频光端机，其特征在于，所述模数转换单元(104)采用音频模数转换3534芯片实现，所述数模转换单元(204)采用音频数模转换4334芯片实现。 

8.根据权利要求1所述的四路音频光端机，其特征在于，所述通讯发射单元(105)是由LV1023芯片搭建的模块电路，所述通讯接收单元(205)是由LV1224芯片搭建的模块电路。 

9.根据权利要求1所述的四路音频光端机，其特征在于，所述放大信号单元(203)采用放大芯片实现。