CN204408450U - 应急通信主机用语音信号处理电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应急通信主机用语音信号处理电路，包括输出语音调理电路、输入语音调理电路和消侧音电路，所述输出语音调理电路包括依次相接的输出语音隔离滤波电路、输出音频阻容耦合滤波电路和输出音频放大电路，所述输出音频放大电路的输出端与消侧音电路相接，所述输入语音调理电路包括依次相接的输入语音阻容耦合滤波电路、输入语音放大滤波电路、输入语音输出缓冲电路和输入语音隔离滤波电路，所述输入语音阻容耦合滤波电路的输入端与消侧音电路相接。本实用新型结构简单，设计合理，实现方便且成本低，抗干扰能力强，工作可靠性和工作稳定性高，应用范围广，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

Description

应急通信主机用语音信号处理电路

技术领域

本实用新型属于应急通信设备技术领域，具体涉及一种应急通信主机用语音信号处理电路。

背景技术

随着国家经济的迅速发展，劳动密集型工矿企业、工业厂房的建设数量增多，城市人口密度急剧上升，高层住宅不断增加，矿井、隧道、厂房、高层建筑、井道、密闭空间内的应急通信设备成为被困者生命的最后一道防线，因此应急通信设备的性能和使用对挽救生命尤为重要。

现有市场上成熟使用的应急通信设备通常为直按式对讲系统，用电线或者光缆作为通讯传导，布线方式有架空、地下、水底电缆及光缆等。其由应急通信主机和应急通信分机(每一个通信点装置一台)构成一个多局通话系统。应急通信主机上每个通信点设置一个呼叫按键，每个按键通过呼叫线与相对应的通信点连接，直接按该呼叫键即可直接呼叫该点，主要实现了内部通话的功能，直观好用，但是，现有技术中的应急通信主机，布线繁杂，需要音频交换设备，实施成本高昂，抗干扰能力差，在有外界干扰时，通话质量会变的不清晰，无法满足用户的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种应急通信主机用语音信号处理电路，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，抗干扰能力强，工作可靠性和工作稳定性高，应用范围广，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：包括输出语音调理电路、输入语音调理电路和消侧音电路，所述输出语音调理电路包括依次相接的输出语音隔离滤波电路、输出音频阻容耦合滤波电路和输出音频放大电路，所述输出音频放大电路的输出端与消侧音电路相接，所述输入语音调理电路包括依次相接的输入语音阻容耦合滤波电路、输入语音放大滤波电路、输入语音输出缓冲电路和输入语音隔离滤波电路，所述输入语音阻容耦合滤波电路的输入端与消侧音电路相接。

上述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述消侧音电路包括变压器T2、所述变压器T2的次级线圈的一端与用于连接应急通信分机的分机信号线CH相接，且通过依次串联的非极性电容C32、电阻R47、电阻R56和电阻R61与所述变压器T2的初级线圈的一端相接，所述变压器T2的初级线圈的一端还通过电阻R60与并联后的电阻R59的一端和非极性电容C53的一端相接，并联后的电阻R59和非极性电容C53的另一端接地，所述变压器T2的次级线圈的另一端与+12V电源的输出端相接，且通过极性电容C34接地，所述变压器T2的初级线圈的中间抽头接地，所述变压器T2的初级线圈的另一端为消侧音电路的语音信号输入端YI_IN，所述电阻R47和电阻R56的连接端为消侧音电路的语音信号输出端YI_OUT。

上述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输出语音隔离滤波电路包括变压器T1、电感L7和电感L8，所述变压器T1的初级线圈的一端与电感L7的一端相接，所述电感L7的另一端为输出语音隔离滤波电路的语音信号正极输入端SP+，且通过并联的非极性电容C16和非极性电容C17接地；所述变压器T1的初级线圈的另一端与电感L8的一端相接，所述电感L8的另一端为输出语音隔离滤波电路的语音信号负极输入端SP-，且通过并联的非极性电容C29和非极性电容C31接地；所述变压器T1的初级线圈的两端之间接有并联的非极性电容C22和非极性电容C23，所述变压器T1的次级线圈的一端为输出语音隔离滤波电路的输出端，所述变压器T1的次级线圈的另一端接地。

上述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输出音频阻容耦合滤波电路包括电阻R37、非极性电容C19和非极性电容C21，所述电阻R37的一端和非极性电容C21的一端均与输出语音隔离滤波电路的输出端相接，所述非极性电容C19的一端与电阻R37的另一端相接，所述非极性电容C19的另一端为输出音频阻容耦合滤波电路的输出端，且通过电阻R38接地。

上述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输出音频放大电路包括芯片TDA2003和极性电容C20，所述芯片TDA2003的第1引脚通过非极性电容C18与输出音频阻容耦合滤波电路的输出端相接，所述芯片TDA2003的第2引脚通过串联的非极性电容C33和电阻R43接地，所述芯片TDA2003的第5引脚与+12V电源的输出端相接，且通过非极性电容C25接地，所述芯片TDA2003的第3引脚和第6引脚均接地，所述芯片TDA2003的第4引脚与极性电容C20的正极相接，且通过电阻R39与非极性电容C33和电阻R43的连接端相接，所述极性电容C20的负极与消侧音电路的语音信号输入端YI_IN相接，且通过串联的非极性电容C24和电阻R41接地。

上述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输入语音阻容耦合滤波电路包括电阻R55、非极性电容C39和非极性电容C43，所述非极性电容C39的一端与消侧音电路的语音信号输出端YI_OUT相接，所述非极性电容C39的另一端通过串联的电阻R55和非极性电容C43接地。

上述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输入语音放大滤波电路包括运算放大器芯片LM358中的运算放大器U5A，所述运算放大器芯片LM358的第8引脚通过电阻R44与+5V电源的输出端相接，且通过非极性电容C37接地，所述运算放大器芯片LM358的第4引脚接地；所述运算放大器U5A的同相输入端通过电阻R48与+5V电源的输出端相接，且通过电阻R51接地；所述运算放大器U5A的反相输入端通过电阻R52与电阻R55和非极性电容C43的连接端相接，且通过非极性电容C44接地；所述运算放大器U5A的输出端与反相输入端之间接有电阻R62，所述运算放大器U5A的反相输入端通过串联的非极性电容C51和电阻R63接地，所述运算放大器U5A的输出端与电阻R62的连接端通过非极性电容C52与非极性电容C51和电阻R63的连接端相接，所述运算放大器U5A的输出端还与并联后的电阻R53和非极性电容C42的一端相接，并联后的电阻R53和非极性电容C42的另一端为输入语音放大滤波电路的输出端。

上述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输入语音输出缓冲电路包括运算放大器芯片LM358中的运算放大器U5B，所述运算放大器U5B的同相输入端通过电阻R54与输入语音放大滤波电路的输出端相接，所述运算放大器U5B的输出端为输入语音输出缓冲电路的输出端，且与运算放大器U5B的反相输入端相接，且通过非极性电容C41与并联后的非极性电容C45和电阻R57的一端相接；并联后的非极性电容C45和电阻R57的另一端接地。

上述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输入语音隔离滤波电路包括变压器T3、所述变压器T3的初级线圈的一端与输入语音输出缓冲电路的输出端相接，所述变压器T3的初级线圈的另一端接地，所述变压器T3的次级线圈的一端为输入语音隔离滤波电路的语音信号正极输出端MIC+，且通过并联的非极性电容C40和非极性电容C38接地；所述变压器T3的次级线圈的另一端为输入语音隔离滤波电路的语音信号负极输出端MIC-；且通过并联的非极性电容C48和非极性电容C49接地，所述变压器T3的次级线圈的两端之间接有并联的非极性电容C46和非极性电容C47。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低。

2、本实用新型的抗干扰能力强，在有外界干扰时能够保证通话质量。

3、本实用新型的工作可靠性和工作稳定性高。

4、本实用新型能够应用在仅具有内部通话功能的应急通信主机上，还能够应用在兼备内外部通话功能的应急通信主机上，应用范围广，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实现方便且成本低，抗干扰能力强，工作可靠性和工作稳定性高，应用范围广，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型消侧音电路的电路原理图。

图3为本发明输出语音隔离滤波电路、输出音频阻容耦合滤波电路和输出音频放大电路的电路连接关系示意图。

图4为本发明输入语音阻容耦合滤波电路、输入语音放大滤波电路、输入语音输出缓冲电路和输入语音隔离滤波电路的电路连接关系示意图。附图标记说明:

1—输出语音隔离滤波电路；         2—输出音频阻容耦合滤波电路；

3—输出音频放大电路；             4—输入语音阻容耦合滤波电路；

5—输入语音放大滤波电路；         6—输入语音输出缓冲电路；

7—输入语音隔离滤波电路；         8—消侧音电路。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括输出语音调理电路、输入语音调理电路和消侧音电路8，所述输出语音调理电路包括依次相接的输出语音隔离滤波电路1、输出音频阻容耦合滤波电路2和输出音频放大电路3，所述输出音频放大电路3的输出端与消侧音电路8相接，所述输入语音调理电路包括依次相接的输入语音阻容耦合滤波电路4、输入语音放大滤波电路5、输入语音输出缓冲电路6和输入语音隔离滤波电路7，所述输入语音阻容耦合滤波电路4的输入端与消侧音电路8相接。

如图2所示，本实施例中，所述消侧音电路8包括变压器T2、所述变压器T2的次级线圈的一端与用于连接应急通信分机的分机信号线CH相接，且通过依次串联的非极性电容C32、电阻R47、电阻R56和电阻R61与所述变压器T2的初级线圈的一端相接，所述变压器T2的初级线圈的一端还通过电阻R60与并联后的电阻R59的一端和非极性电容C53的一端相接，并联后的电阻R59和非极性电容C53的另一端接地，所述变压器T2的次级线圈的另一端与+12V电源的输出端相接，且通过极性电容C34接地，所述变压器T2的初级线圈的中间抽头接地，所述变压器T2的初级线圈的另一端为消侧音电路8的语音信号输入端YI_IN，所述电阻R47和电阻R56的连接端为消侧音电路8的语音信号输出端YI_OUT。所述消侧音电路8是通过变压器T2搭建变压器平衡桥网络进行相位消除，从而消除侧音，经过这种电路进行声音处理所得的侧音效果好。

如图3所示，本实施例中，所述输出语音隔离滤波电路1包括变压器T1、电感L7和电感L8，所述变压器T1的初级线圈的一端与电感L7的一端相接，所述电感L7的另一端为输出语音隔离滤波电路1的语音信号正极输入端SP+，且通过并联的非极性电容C16和非极性电容C17接地；所述变压器T1的初级线圈的另一端与电感L8的一端相接，所述电感L8的另一端为输出语音隔离滤波电路1的语音信号负极输入端SP-，且通过并联的非极性电容C29和非极性电容C31接地；所述变压器T1的初级线圈的两端之间接有并联的非极性电容C22和非极性电容C23，所述变压器T1的次级线圈的一端为输出语音隔离滤波电路1的输出端，所述变压器T1的次级线圈的另一端接地。所述输出语音隔离滤波电路1的语音信号正极输入端SP+和语音信号负极输入端SP-用于接收应急通信主机输出的语音信号；通过设置该输出语音隔离滤波电路1，能够有效地防止噪声干扰。

如图3所示，本实施例中，所述输出音频阻容耦合滤波电路2包括电阻R37、非极性电容C19和非极性电容C21，所述电阻R37的一端和非极性电容C21的一端均与输出语音隔离滤波电路1的输出端相接，所述非极性电容C19的一端与电阻R37的另一端相接，所述非极性电容C19的另一端为输出音频阻容耦合滤波电路2的输出端，且通过电阻R38接地。

如图3所示，本实施例中，所述输出音频放大电路3包括芯片TDA2003和极性电容C20，所述芯片TDA2003的第1引脚通过非极性电容C18与输出音频阻容耦合滤波电路2的输出端相接，所述芯片TDA2003的第2引脚通过串联的非极性电容C33和电阻R43接地，所述芯片TDA2003的第5引脚与+12V电源的输出端相接，且通过非极性电容C25接地，所述芯片TDA2003的第3引脚和第6引脚均接地，所述芯片TDA2003的第4引脚与极性电容C20的正极相接，且通过电阻R39与非极性电容C33和电阻R43的连接端相接，所述极性电容C20的负极与消侧音电路8的语音信号输入端YI_IN相接，且通过串联的非极性电容C24和电阻R41接地。由于输出语音调理电路是直接驱动各个应急通信分机的喇叭出声，因此所述输出语音调理电路要求的电压放大倍数比较大，采用芯片TDA2003进行输出音频放大，能够很好地满足使用需求。

所述输入语音调理电路是指各个应急通信分机的语音信号传输到应急通信主机过程的语音调理电路，由于在各个应急通信分机中语音信号经过了一次放大，所以到达应急通信主机后放大电路的放大倍数要求比较低。

如图4所示，本实施例中，所述输入语音阻容耦合滤波电路4包括电阻R55、非极性电容C39和非极性电容C43，所述非极性电容C39的一端与消侧音电路8的语音信号输出端YI_OUT相接，所述非极性电容C39的另一端通过串联的电阻R55和非极性电容C43接地。输入语音通过非极性电容C39耦合进电路，再通过由电阻R55和非极性电容C43构成的RC滤波电路进行滤波后输出。

如图4所示，本实施例中，所述输入语音放大滤波电路5包括运算放大器芯片LM358中的运算放大器U5A，所述运算放大器芯片LM358的第8引脚通过电阻R44与+5V电源的输出端相接，且通过非极性电容C37接地，所述运算放大器芯片LM358的第4引脚接地；所述运算放大器U5A的同相输入端通过电阻R48与+5V电源的输出端相接，且通过电阻R51接地；所述运算放大器U5A的反相输入端通过电阻R52与电阻R55和非极性电容C43的连接端相接，且通过非极性电容C44接地；所述运算放大器U5A的输出端与反相输入端之间接有电阻R62，所述运算放大器U5A的反相输入端通过串联的非极性电容C51和电阻R63接地，所述运算放大器U5A的输出端与电阻R62的连接端通过非极性电容C52与非极性电容C51和电阻R63的连接端相接，所述运算放大器U5A的输出端还与并联后的电阻R53和非极性电容C42的一端相接，并联后的电阻R53和非极性电容C42的另一端为输入语音放大滤波电路5的输出端。经过所述输入语音阻容耦合滤波电路4处理后的语音信号通过电阻R52输入到运算放大器芯片LM358中的运算放大器U5A，电阻R62为反馈电阻，电阻R48和电阻R51用于对+5V电源输出的+5V电压进行二分之一分压，从而建立合适的同相放大偏置电压；具体实施时，取电阻R52的阻值为5.1K，电阻R62的阻值为10K，因此所述输入语音放大滤波电路5的电压放大倍数是2倍，所述输入语音放大滤波电路5的放大倍数较小，经过声音信号带进来的噪音也很小，所述输入语音放大滤波电路5中的各电子元器件在放大的基础上还构成了一个有源低通滤波器，对输入的语音信号进行噪音滤波。

如图4所示，本实施例中，所述输入语音输出缓冲电路6包括运算放大器芯片LM358中的运算放大器U5B，所述运算放大器U5B的同相输入端通过电阻R54与输入语音放大滤波电路5的输出端相接，所述运算放大器U5B的输出端为输入语音输出缓冲电路6的输出端，且与运算放大器U5B的反相输入端相接，且通过非极性电容C41与并联后的非极性电容C45和电阻R57的一端相接；并联后的非极性电容C45和电阻R57的另一端接地。所述运算放大器U5B构成了电压跟随器，能够实现输入语音信号的无失真传输，减小了信号的输出阻抗。

如图4所示，本实施例中，所述输入语音隔离滤波电路7包括变压器T3、所述变压器T3的初级线圈的一端与输入语音输出缓冲电路6的输出端相接，所述变压器T3的初级线圈的另一端接地，所述变压器T3的次级线圈的一端为输入语音隔离滤波电路的语音信号正极输出端MIC+，且通过并联的非极性电容C40和非极性电容C38接地；所述变压器T3的次级线圈的另一端为输入语音隔离滤波电路的语音信号负极输出端MIC-；且通过并联的非极性电容C48和非极性电容C49接地，所述变压器T3的次级线圈的两端之间接有并联的非极性电容C46和非极性电容C47。所述输入语音隔离滤波电路7的语音信号正极输出端MIC+和语音信号负极输出端MIC-用于输出语音信号给应急通信主机。具体实施时，所述变压器T3为1:1的音频变压器，经过输入语音放大滤波电路5和输入语音输出缓冲电路6处理后的输入语音经过变压器T3进行隔离，然后再通过非极性电容C40、非极性电容C38、非极性电容C48、非极性电容C49、非极性电容C46和非极性电容C47进行滤波，滤除应急通信主机的窜扰噪音后输入到应急通信主机当中，经过电容滤波能够将音频噪音进一步消除掉，从而使得到达应急通信主机的声音非常纯净。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：包括输出语音调理电路、输入语音调理电路和消侧音电路(8)，所述输出语音调理电路包括依次相接的输出语音隔离滤波电路(1)、输出音频阻容耦合滤波电路(2)和输出音频放大电路(3)，所述输出音频放大电路(3)的输出端与消侧音电路(8)相接，所述输入语音调理电路包括依次相接的输入语音阻容耦合滤波电路(4)、输入语音放大滤波电路(5)、输入语音输出缓冲电路(6)和输入语音隔离滤波电路(7)，所述输入语音阻容耦合滤波电路(4)的输入端与消侧音电路(8)相接。

2.按照权利要求1所述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述消侧音电路(8)包括变压器T2、所述变压器T2的次级线圈的一端与用于连接应急通信分机的分机信号线CH相接，且通过依次串联的非极性电容C32、电阻R47、电阻R56和电阻R61与所述变压器T2的初级线圈的一端相接，所述变压器T2的初级线圈的一端还通过电阻R60与并联后的电阻R59的一端和非极性电容C53的一端相接，并联后的电阻R59和非极性电容C53的另一端接地，所述变压器T2的次级线圈的另一端与+12V电源的输出端相接，且通过极性电容C34接地，所述变压器T2的初级线圈的中间抽头接地，所述变压器T2的初级线圈的另一端为消侧音电路(8)的语音信号输入端YI_IN，所述电阻R47和电阻R56的连接端为消侧音电路(8)的语音信号输出端YI_OUT。

3.按照权利要求1所述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输出语音隔离滤波电路(1)包括变压器T1、电感L7和电感L8，所述变压器T1的初级线圈的一端与电感L7的一端相接，所述电感L7的另一端为输出语音隔离滤波电路(1)的语音信号正极输入端SP+，且通过并联的非极性电容C16和非极性电容C17接地；所述变压器T1的初级线圈的另一端与电感L8的一端相接，所述电感L8的另一端为输出语音隔离滤波电路(1)的语音信号负极输入端SP-，且通过并联的非极性电容C29和非极性电容C31接地；所述变压器T1的初级线圈的两端之间接有并联的非极性电容C22和非极性电容C23，所述变压器T1的次级线圈的一端为输出语音隔离滤波电路(1)的输出端，所述变压器T1的次级线圈的另一端接地。

4.按照权利要求1所述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输出音频阻容耦合滤波电路(2)包括电阻R37、非极性电容C19和非极性电容C21，所述电阻R37的一端和非极性电容C21的一端均与输出语音隔离滤波电路(1)的输出端相接，所述非极性电容C19的一端与电阻R37的另一端相接，所述非极性电容C19的另一端为输出音频阻容耦合滤波电路(2)的输出端，且通过电阻R38接地。

5.按照权利要求2所述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输出音频放大电路(3)包括芯片TDA2003和极性电容C20，所述芯片TDA2003的第1引脚通过非极性电容C18与输出音频阻容耦合滤波电路(2)的输出端相接，所述芯片TDA2003的第2引脚通过串联的非极性电容C33和电阻R43接地，所述芯片TDA2003的第5引脚与+12V电源的输出端相接，且通过非极性电容C25接地，所述芯片TDA2003的第3引脚和第6引脚均接地，所述芯片TDA2003的第4引脚与极性电容C20的正极相接，且通过电阻R39与非极性电容C33和电阻R43的连接端相接，所述极性电容C20的负极与消侧音电路(8)的语音信号输入端YI_IN相接，且通过串联的非极性电容C24和电阻R41接地。

6.按照权利要求2所述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输入语音阻容耦合滤波电路(4)包括电阻R55、非极性电容C39和非极性电容C43，所述非极性电容C39的一端与消侧音电路(8)的语音信号输出端YI_OUT相接，所述非极性电容C39的另一端通过串联的电阻R55和非极性电容C43接地。

7.按照权利要求6所述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输入语音放大滤波电路(5)包括运算放大器芯片LM358中的运算放大器U5A，所述运算放大器芯片LM358的第8引脚通过电阻R44与+5V电源的输出端相接，且通过非极性电容C37接地，所述运算放大器芯片LM358的第4引脚接地；所述运算放大器U5A的同相输入端通过电阻R48与+5V电源的输出端相接，且通过电阻R51接地；所述运算放大器U5A的反相输入端通过电阻R52与电阻R55和非极性电容C43的连接端相接，且通过非极性电容C44接地；所述运算放大器U5A的输出端与反相输入端之间接有电阻R62，所述运算放大器U5A的反相输入端通过串联的非极性电容C51和电阻R63接地，所述运算放大器U5A的输出端与电阻R62的连接端通过非极性电容C52与非极性电容C51和电阻R63的连接端相接，所述运算放大器U5A的输出端还与并联后的电阻R53和非极性电容C42的一端相接，并联后的电阻R53和非极性电容C42的另一端为输入语音放大滤波电路(5)的输出端。

8.按照权利要求1所述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输入语音输出缓冲电路(6)包括运算放大器芯片LM358中的运算放大器U5B，所述运算放大器U5B的同相输入端通过电阻R54与输入语音放大滤波电路(5)的输出端相接，所述运算放大器U5B的输出端为输入语音输出缓冲电路(6)的输出端，且与运算放大器U5B的反相输入端相接，且通过非极性电容C41与并联后的非极性电容C45和电阻R57的一端相接；并联后的非极性电容C45和电阻R57的另一端接地。

9.按照权利要求1所述的应急通信主机用语音信号处理电路，其特征在于：所述输入语音隔离滤波电路(7)包括变压器T3、所述变压器T3的初级线圈的一端与输入语音输出缓冲电路(6)的输出端相接，所述变压器T3的初级线圈的另一端接地，所述变压器T3的次级线圈的一端为输入语音隔离滤波电路(7)的语音信号正极输出端MIC+，且通过并联的非极性电容C40和非极性电容C38接地；所述变压器T3的次级线圈的另一端为输入语音隔离滤波电路(7)的语音信号负极输出端MIC-；且通过并联的非极性电容C48和非极性电容C49接地，所述变压器T3的次级线圈的两端之间接有并联的非极性电容C46和非极性电容C47。