CN206061111U - 一种多模式音频设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多模式音频设备，包括控制器、音频处理器以及分别与音频处理器电性连接的第一外部设备连接模块、第二外部设备连接模块、第一音频输入模块、第二音频输入模块、第一音频输出模块、第二音频输出模块；第一外部设备连接模块包括与音频处理器电性连接的第一音频输入通道，第二外部设备连接模块包括与音频处理器电性连接第二音频输入通道；控制器分别与第一外部设备连接模块、第二外部设备连接模块、第一音频输入模块、第二音频输入模块、音频处理器电性连接。第一音频输出模块和第二音频输出模块所输出的音频信号选自四处输入的音频信号的任意组合，满足两个用户一起使用该设备且自由选择接收音频信号来源，实现多模式音频效果。

Description

一种多模式音频设备

技术领域

本实用新型涉及音频通信领域，尤其涉及一种多模式音频设备。

背景技术

外置声卡用于实现音频信号的相互转换，体积小，即插即用，可以连接大多数计算机上设置的串行接口，而且不受计算机机箱内高电磁环境的干扰，是计算机中不可缺少的硬件，因此使用范围非常广泛。目前的外置声卡通过接口单元和计算机相连，将来自话筒的原始声音信号加以转换，由计算机连接的扬声器输出。

现有的外置声卡为单个声卡模组，实现的功能单一，声音播放的效果模式简单，且不能多人同时使用并进行互动例如音频信号的交互等，当需要实现多模式音频效果时，往往需要在多台计算机上分别连接多个外置声卡并通过其他通讯软件进行信号交互，从而不能高效率地实现多模式音频效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种多模式音频设备，可以供两个用户同时使用，并实现音频信号交互。本实用新型是这样实现的：该多模式音频设备包括控制器、音频处理器以及分别与所述音频处理器电性连接的第一外部设备连接模块、第二外部设备连接模块、第一音频输入模块、第二音频输入模块、第一音频输出模块、第二音频输出模块；

所述第一外部设备连接模块包括有与所述音频处理器电性连接的第一音频输入通道，所述第二外部设备连接模块包括有与所述音频处理器电性连接第二音频输入通道；

所述控制器分别与所述第一外部设备连接模块、所述第二外部设备连接模块、所述第一音频输入模块、所述第二音频输入模块、所述音频处理器电性连接，所述控制器用于控制所述第一外部设备连接模块与外部音频控制设备之间的信号交互，以及用于控制所述第二外部设备连接模块与外部音频控制设备之间的信号交互，以及用于分别控制所述第一音频输入模块、所述第二音频输入模块向所述多模式音频设备输入音频信号的通断，以及用于控制所述音频处理器内部音频信号的流向以实现不同模式的信号通路。

进一步地，所述第一外部设备连接模块还包括有第一音频输出通道、所述第二外部设备连接模块还包括第二音频输出通道；所述第一音频输出通道、所述第二音频输出通道分别与所述音频处理器电性连接。

进一步地，所述第一外部设备连接模块包括第一USB接口、第一音频控制单元、第一采样率转换单元以及第二采样率转换单元，所述第一USB接口的音频输入通道依次通过所述第一音频控制单元、所述第一采样率转换单元组成所述第一音频输入通道与所述音频处理器电性连接，所述第一USB接口的音频输出通道依次通过所述第一音频控制单元、所述第二采样率转换单元组成所述第一音频输出通道与所述音频处理器电性连接，所述第一音频控制单元、所述第一采样率转换单元、所述第二采样率转换单元分别与所述控制器电性连接。

进一步地，所述第一音频控制单元的芯片为SN11220型号芯片，所述第一采样率转换单元以及所述第二采样率转换单元的芯片为CS8422型号芯片。

进一步地，所述第二外部设备连接模块包括第二USB接口、第三USB接口、接口选择单元、第二音频控制单元、第三采样率转换单元以及第四采样率转换单元，所述第二USB接口、所述第三USB接口分别与所述接口选择单元电性连接，所述接口选择单元依次通过所述第二音频控制单元、所述第三采样率转换单元组成所述第二音频输入通道与所述音频处理器电性连接，所述接口选择单元依次通过所述第二音频控制单元、所述第四采样率转换单元组成所述第二音频输出通道与所述音频处理器电性连接，所述第二音频控制单元、所述第三采样率转换单元、所述第四采样率转换单元分别与所述控制器电性连接。

进一步地，所述接口选择单元的芯片为TS3USB221A型号芯片，所述第二音频控制单元的芯片为XS1-U8A-64-FB96系列芯片，所述第三采样率转换单元的芯片为CS8422型号芯片，所述第四采样率转换单元的芯片为CS8422型号芯片。

进一步地，所述第一音频输入模块、第二音频输入模块均包括一个数字话筒接口或一个模拟话筒接口单元，所述数字话筒接口选自同轴输入接口或光纤输入接口，所述模拟话筒接口单元包括一模拟话筒接口以及与所述模拟话筒接口电性连接的模数转换单元，所述模拟话筒接口为TRS接口、RCA接口或者XLR接口。

进一步地，所述第一音频输入模块、第二音频输入模块均包括至少一个数字话筒接口、一个模拟话筒接口单元以及话筒选择单元，所述数字话筒接口、所述模拟话筒接口单元与话筒选择单元电性连接，所述话筒选择单元与所述音频处理器电性连接，所述话筒选择单元还与所述控制器电性连接；

所述数字话筒接口选自同轴输入接口或光纤输入接口，所述模拟话筒接口单元包括至少一个模拟话筒接口以及与所述模拟话筒接口电性连接的模数转换单元，所述模拟话筒接口为TRS接口、RCA接口或者XLR接口。

进一步地，所述第一音频输出模块、第二音频输出模块均包括耳机接口、数模转换单元，所述耳机接口通过所述数模转换单元与所述音频处理器电性连接。

进一步地，该多模式音频设备包括同轴输出接口和/或光纤输出接口，还包括格式转换单元，所述同轴输出接口、光纤输出接口分别通过所述格式转换单元与所述音频处理器电性连接，所述格式转换单元与所述控制器电性连接。

本实用新型的有益效果在于：第一音频输出模块和第二音频输出模块所输出的音频信号可选自自“第一外部设备连接模块、第二外部设备连接模块、第一音频输入模块、第二音频输入模块”四处输入的音频信号的任意组合，满足两个用户一起使用该多模式音频设备并在控制器的控制下分别通过第一音频输出模块和第二音频输出模块自由选择接收四处音频信号，实现两个用户之间音频信号的交互，从而高效率地实现多模式音频效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式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实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以从这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型多模式音频设备第一实施例结构框图；

图2为本实用新型多模式音频设备第二实施例结构框图；

图3为本实用新型多模式音频设备第三实施例结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

参考图1所示，该多模式音频设备包括：控制器、音频处理器以及分别与音频处理器电性连接的第一外部设备连接模块、第二外部设备连接模块、第一音频输入模块、第二音频输入模块、第一音频输出模块、第二音频输出模块。第一外部设备连接模块用于供外部音频控制设备(PC、手机或者平板电脑等)连接以实现外部音频控制设备与该多模式音频设备之间的音频/控制信号交互，第一外部设备连接模块包括有与音频处理器电性连接的第一音频输入通道，即外部音频控制设备可以向该多模式音频设备输入音频信号(例如音乐伴奏)并传输给音频处理器进行处理。同理，第二外部设备连接模块也用于供外部音频控制设备连接以实现外部音频控制设备与该多模式音频设备之间的音频/控制信号交互，第二外部设备连接模块包括有与音频处理器电性连接第二音频输入通道，即外部音频控制设备可以向该多模式音频设备输入音频信号(例如音乐伴奏)并传输给音频处理器进行处理。在本实施例中，外部音频控制设备数量为2，即该多模式音频设备通过第一外部设备连接模块、第二外部设备连接模块分别连接两个外部音频控制设备，与两个外部音频控制设备进行音频/控制信号交互。第一音频输入模块、第二音频输入模块包括话筒或者话筒接口或者其他音频发送装置的接口等，自话筒或者话筒接口或者其他音频输出装置的接口输入的音频信号(例如用户自己人声)传输给音频处理器进行处理。此时，音频处理器接收来自“第一外部设备连接模块、第二外部设备连接模块、第一音频输入模块、第二音频输入模块”四处的音频信号，并对四处的音频信号进行处理。第一音频输出模块、第二音频输出模块包括音频播放器或者耳机接口或者其他音频接收装置的接口等，将经过音频处理器对四处音频信号处理后的音频信号进行输出。控制器与第一外部设备连接模块电性连接，用于控制第一外部设备连接模块与外部音频控制设备之间的信号交互；控制器与第二外部设备连接模块电性连接，用于控制第二外部设备连接模块与外部音频控制设备之间的信号交互；控制器分别与第一音频输入模块、第二音频输入模块电性连接，用于分别控制第一音频输入模块、第二音频输入模块向多模式音频设备输入音频信号的通断；控制器与音频处理器电性连接，用于控制音频处理器内部音频信号的流向以实现不同模式的信号通路，第一音频输出模块和第二音频输出模块所输出的音频信号可选自四处音频信号的任意组合，满足两个用户一起使用该多模式音频设备(例如A用户使用第一外部设备连接模块连接外部音频控制设备提供音乐伴奏以及使用第一音频输入模块采集自身人声信号；B使用第二外部设备连接模块连接外部音频控制设备提供音乐伴奏以及使用第二音频输入模块采集自身人声信号)，而两用户能通过控制器自由选择接收四处音频信号，实现两个用户之间音频信号的交互，从而高效率地实现多模式音频效果。

更佳实施例中，参考图2所示，第一外部设备连接模块还包括有第一音频输出通道、第二外部设备连接模块还包括第二音频输出通道；第一音频输出通道、第二音频输出通道分别与音频处理器电性连接。第一音频输出通道、第二音频输出通道供经音频处理器处理后的音频信号输出给外部音频控制设备进行使用(录音或者上传网络)。第一音频输出通道、第二音频输出通道所输出的音频信号可选自四处音频信号的任意组合，满足两个用户一起使用该多模式音频设备且自由选择音频信号的来源并使用(录音或者上传网络)。

更佳实施例中，参考图3所示，第一外部设备连接模块包括第一USB接口、第一音频控制单元、第一采样率转换单元以及第二采样率转换单元，第一USB接口的音频输入通道依次通过第一音频控制单元、第一采样率转换单元组成第一音频输入通道与音频处理器电性连接，第一USB接口的音频输出通道依次通过第一音频控制单元、第二采样率转换单元组成第一音频输出通道与音频处理器电性连接，第一音频控制单元、第一采样率转换单元、第二采样率转换单元分别与控制器电性连接。第一音频控制单元的芯片为SN11220型号芯片，第一采样率转换单元以及第二采样率转换单元的芯片为CS8422型号芯片，第一USB接口只能接电脑或者安卓系统移动终端。

更佳实施例中，第二外部设备连接模块包括第二USB接口、第三USB接口、接口选择单元、第二音频控制单元、第三采样率转换单元以及第四采样率转换单元，第二USB接口、第三USB接口分别与接口选择单元电性连接，接口选择单元依次通过第二音频控制单元、第三采样率转换单元组成第二音频输入通道与音频处理器电性连接，接口选择单元依次通过第二音频控制单元、第四采样率转换单元组成第二音频输出通道与音频处理器电性连接，第二音频控制单元、第三采样率转换单元、第四采样率转换单元分别与控制器电性连接。接口选择单元的芯片为TS3USB221A型号芯片，第二音频控制单元的芯片为XS1-U8A-64-FB96系列芯片，第三采样率转换单元的芯片为CS8422型号芯片，第四采样率转换单元的芯片为CS8422型号芯片，第二USB接口接苹果系统移动终端，第三USB接口接电脑或者安卓系统移动终端。

更佳实施例中，第一音频输入模块、第二音频输入模块均包括一个与音频处理器电性连接的数字话筒接口或一个与音频处理器电性连接的模拟话筒接口单元。数字话筒接口选自同轴输入接口或光纤输入接口，用于供同轴话筒或者光纤话筒接入，向音频处理器输入SPDIF格式的音频信号。模拟话筒接口单元包括一模拟话筒接口以及与模拟话筒接口电性连接的模数转换单元，模拟话筒接口为TRS接口、RCA接口或者XLR接口，用于供电容话筒或者动圈话筒接入，模数转换单元将自电容话筒或者动圈话筒输入的模拟音频信号转换成I2S格式音频信号传输给音频处理器进行处理。

或者，第一音频输入模块、第二音频输入模块均包括至少一个数字话筒接口、一个模拟话筒接口单元以及话筒选择单元，数字话筒接口、模拟话筒接口单元与话筒选择单元电性连接，话筒选择单元与音频处理器电性连接，话筒选择单元还与控制器电性连接；数字话筒接口选自同轴输入接口或光纤输入接口，模拟话筒接口单元包括至少一个模拟话筒接口以及与所有模拟话筒接口电性连接的模数转换单元，模拟话筒接口选自TRS接口、RCA接口或者XLR接口，话筒选择单元的芯片型号为CS8422型号芯片。话筒选择单元用于从多个数字话筒接口、模拟话筒接口单元中选择一个输入。

在其他实施例中，第一音频输入模块、第二音频输入模块还可以是咪芯，即该多模式音频设备自带咪芯。

更佳实施例中，第一音频输出模块、第二音频输出模块均包括耳机接口、数模转换单元，耳机接口通过数模转换单元与音频处理器电性连接，经音频处理器处理后输出的I2S格式数字音频信号再经数模转换单元转换成模拟音频信号传输给耳机接口供外部耳机监听。

更佳实施例中，该多模式音频设备包括同轴输出接口和/或光纤输出接口，还包括格式转换单元，同轴输出接口、光纤输出接口分别通过格式转换单元与音频处理器电性连接，经音频处理器处理后输出的I2S格式数字音频信号再经格式转换单元转换成SPDIF格式的音频信号供同轴输出接口和/或光纤输出接口输出。格式转换单元与控制器电性连接。格式转换单元的芯片为CS8422型号芯片。

更加实施例中，控制器为FPGA、DSP、MCU或者ARM。机身上设置有控键，控制器根据用户在控键上的触发动作生成与触发动作对应的控制命令发送给与之电性连接的模块。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多模式音频设备，其特征在于，包括控制器、音频处理器以及分别与所述音频处理器电性连接的第一外部设备连接模块、第二外部设备连接模块、第一音频输入模块、第二音频输入模块、第一音频输出模块、第二音频输出模块；

所述第一外部设备连接模块包括有与所述音频处理器电性连接的第一音频输入通道，所述第二外部设备连接模块包括有与所述音频处理器电性连接第二音频输入通道；

所述控制器分别与所述第一外部设备连接模块、所述第二外部设备连接模块、所述第一音频输入模块、所述第二音频输入模块、所述音频处理器电性连接，所述控制器用于控制所述第一外部设备连接模块与外部音频控制设备之间的信号交互，以及用于控制所述第二外部设备连接模块与外部音频控制设备之间的信号交互，以及用于分别控制所述第一音频输入模块、所述第二音频输入模块向所述多模式音频设备输入音频信号的通断，以及用于控制所述音频处理器内部音频信号的流向以实现不同模式的信号通路。

2.根据权利要求1所述的多模式音频设备，其特征在于，所述第一外部设备连接模块还包括有第一音频输出通道，所述第二外部设备连接模块还包括第二音频输出通道；所述第一音频输出通道、所述第二音频输出通道分别与所述音频处理器电性连接。

3.根据权利要求2所述的多模式音频设备，其特征在于，所述第一外部设备连接模块包括第一USB接口、第一音频控制单元、第一采样率转换单元以及第二采样率转换单元，所述第一USB接口的音频输入通道依次通过所述第一音频控制单元、所述第一采样率转换单元组成所述第一音频输入通道与所述音频处理器电性连接，所述第一USB接口的音频输出通道依次通过所述第一音频控制单元、所述第二采样率转换单元组成所述第一音频输出通道与所述音频处理器电性连接，所述第一音频控制单元、所述第一采样率转换单元、所述第二采样率转换单元分别与所述控制器电性连接。

4.根据权利要求3所述的多模式音频设备，其特征在于，所述第一音频控制单元的芯片为SN11220型号芯片，所述第一采样率转换单元以及所述第二采样率转换单元的芯片为CS8422型号芯片。

5.根据权利要求2所述的多模式音频设备，其特征在于，所述第二外部设备连接模块包括第二USB接口、第三USB接口、接口选择单元、第二音频控制单元、第三采样率转换单元以及第四采样率转换单元，所述第二USB接口、所述第三USB接口分别与所述接口选择单元电性连接，所述接口选择单元依次通过所述第二音频控制单元、所述第三采样率转换单元组成所述第二音频输入通道与所述音频处理器电性连接，所述接口选择单元依次通过所述第二音频控制单元、所述第四采样率转换单元组成所述第二音频输出通道与所述音频处理器电性连接，所述第二音频控制单元、所述第三采样率转换单元、所述第四采样率转换单元分别与所述控制器电性连接。

6.根据权利要求5所述的多模式音频设备，其特征在于，所述接口选择单元的芯片为TS3USB221A型号芯片，所述第二音频控制单元的芯片为XS1-U8A-64-FB96系列芯片，所述第三采样率转换单元的芯片为CS8422型号芯片，所述第四采样率转换单元的芯片为CS8422型号芯片。

7.根据权利要求1所述的多模式音频设备，其特征在于，所述第一音频输入模块、第二音频输入模块均包括一个数字话筒接口或一个模拟话筒接口单元，所述数字话筒接口选自同轴输入接口或光纤输入接口，所述模拟话筒接口单元包括一模拟话筒接口以及与所述模拟话筒接口电性连接的模数转换单元，所述模拟话筒接口选自TRS接口、RCA接口或者XLR接口。

8.根据权利要求1所述的多模式音频设备，其特征在于，所述第一音频输入模块、第二音频输入模块均包括至少一个数字话筒接口、一个模拟话筒接口单元以及话筒选择单元，所述数字话筒接口、所述模拟话筒接口单元与话筒选择单元电性连接，所述话筒选择单元与所述音频处理器电性连接，所述话筒选择单元还与所述控制器电性连接；

所述数字话筒接口选自同轴输入接口或光纤输入接口，所述模拟话筒接口单元包括至少一个模拟话筒接口以及与所述模拟话筒接口电性连接的模数转换单元，所述模拟话筒接口选自TRS接口、RCA接口或者XLR接口。

9.根据权利要求1所述的多模式音频设备，其特征在于，所述第一音频输出模块、第二音频输出模块均包括耳机接口、数模转换单元，所述耳机接口通过所述数模转换单元与所述音频处理器电性连接。

10.根据权利要求1所述的多模式音频设备，其特征在于，包括同轴输出接口和/或光纤输出接口，还包括格式转换单元，所述同轴输出接口、光纤输出接口分别通过所述格式转换单元与所述音频处理器电性连接，所述格式转换单元与所述控制器电性连接。