CN209980048U - 一种多路音频切换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多路音频切换器，包括前显示板，前显示板内部设置有CLED显示单元、按键LED单元、监听单元与MCU控制单元，按键LED单元用于当前通道的选择及显示，监听单元内部设置有监听电路，监听电路采用了ES9023芯片，用于将输入的I2S音频信号转换成模拟音频信号。本实用新型所述的一种多路音频切换器，具有高时间精度，支持模拟或数字音频通道切换，同时适配模拟音频系统和数字音频系统在切换音频通道，同时完成模拟音频到数字音频或数字音频转换成模拟音频的转换，可设定的多时段控制系统适应多任务切换工作、开机自动定位时段不必手动设置，提供当前通道耳机的监听功能及当前音频幅度的LED显示实现当前切换状态的直观展示，带来更好的使用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及多路音频切换器领域，特别涉及一种多路音频切换器。
背景技术
随着科学技术不断发展，我国广播电视事业取得了进一步发展，自动化播出逐渐成为广播发展的必然趋势，以往定时插播广告、新闻节目时，往往需要工程人员手动选择音频通道，这样的操作往往存在时间不够准确、人员手动操作步骤繁琐等问题，过去采用的自动化切换音频通道的设备，也存在时间不够准确不能适应同步广播切换的时间精度要求、设备体积过大、不支持模拟和数字音频混合切换等问题，为此，我们提出一种多路音频切换器。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种多路音频切换器，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种多路音频切换器，包括前显示板，所述前显示板内部设置有CLED显示单元、按键LED单元、监听单元与MCU控制单元，
所述按键LED单元用于当前通道的选择及显示，
所述监听单元内部设置有监听电路，所述监听电路采用了ES9023芯片，用于将输入的I2S音频信号转换成模拟音频信号，
所述MCU控制单元内部设置有MCU控制电路，所述MCU控制电路采用STM32F107VCT6芯片，
所述前显示板上连接有对外控制接口RS232及USB，所述前显示板上还连接有切换接口控制线路板。
优选地，所述切换接口控制线路板上设置有标准时钟单元、选择控制单元、音频输入处理单元与音频输出处理单元，
所述标准时钟单元与选择控制单元均与前显示板连接，所述音频输入处理单元与音频输出处理单元均通过选择控制单元与前显示板连接，
所述标准时钟单元的一侧连接有天线，
所述音频输入处理单元的上端连接有数字音频或模拟音频输入单元，所述音频输出处理单元的上端连接有数字音频或模拟音频输出单元，
所述数字音频或模拟音频输入单元包括数字音频输入线路板与模拟音频输入线路板，所述数字音频或模拟音频输出单元包括数字音频输出线路板与模拟音频输出线路板。
优选地，所述数字音频输入线路板上设置有数字音频输入电路，所述数字音频输入电路由采样率转换集成电路CS8422及外围器件(晶振、配置电路等)构成AES转串行音频I2S电路。
优选地，所述模拟音频输入线路板上设置有模拟音频输入电路，所述模拟音频输入电路由PCM4420及外围器件(晶振、配置电路等)构成差分模拟音频转I2S音频电路。
优选地，所述数字音频输出线路板上设置有数字音频输出电路，所述数字音频输出电路由DIT4192芯片外围器件(晶振、配置电路等)构成I2S音频转AES3数字音频电路。
优选地，所述模拟音频输出线路板上设置有模拟音频输出电路，所述模拟音频输出电路由PCM1794芯片外围器件(晶振、配置电路等)构成I2S音频转差分模拟音频电路。
优选地，所述选择控制单元上设置有切换选择电路，所述切换选择电路由多块(输入通道数量决定)74HC245构成对多路I2S音频信号进行选通控制。多块74HC245的使能端都跟MCU的GPIO引脚相连，这多块74HC245的输出端都连接至切换选择电路的输出端口上、在MCU的控制软件中只有一个74HC245芯片处于使能状态即能完成一个通道的选择。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1、通过设置的选择控制单元，具有高时间精度(切换时间精度达到0.1秒)，支持模拟或数字音频通道切换，同时输出模拟差分音频及数字AES3音频即同时适配模拟音频系统和数字音频系统在切换音频通道的同时完成模拟音频到数字音频或数字音频转换成模拟音频的转换。
2、可设定的多时段控制系统(一周7天每天8个时间段)适应多任务切换工作、开机自动定位时段不必手动设置。
3、提供当前通道耳机的监听功能及当前音频幅度的LED显示实现当前切换状态的直观展示，同时拥有USB及RS232对外通信接口与外部控制系统完美对接。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
图1为本实用新型一种多路音频切换器的整体系统框图；
图2为本实用新型一种多路音频切换器的局部系统框图；
图3为本实用新型一种多路音频切换器的前显示板的系统框图；
图4为本实用新型一种多路音频切换器的切换接口控制线路板的系统框图；
图5为本实用新型一种多路音频切换器的切换原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的实施例作进一步详细的描述。
实施例1
如图1-4所示，一种多路音频切换器，包括前显示板，前显示板内部设置有CLED显示单元、按键LED单元、监听单元与MCU控制单元，按键LED单元用于当前通道的选择及显示，监听单元内部设置有监听电路，监听电路采用了ES9023芯片，该芯片集最佳音质、高性价比于一身，使之成为数模转换的理想选择，用于将输入的I2S音频信号转换成模拟音频信号，MCU控制单元内部设置有MCU控制电路，MCU控制电路采用STM32F107VCT6芯片，该芯片运行速度快，存储容量充足，性能稳定，通过采用上述技术方案：可设定的多时段控制系统(一周7天每天8个时间段)适应多任务切换工作、开机自动定位时段不必手动设置。
前显示板上连接有对外控制接口RS232及USB，前显示板上还连接有切换接口控制线路板。
通过采用上述技术方案：提供当前通道耳机的监听功能及当前音频幅度的LED显示实现当前切换状态的直观展示，同时拥有USB及RS232对外通信接口与外部控制系统完美对接。
实施例2
如图1-5所示，一种多路音频切换器，切换接口控制线路板上设置有标准时钟单元、选择控制单元、音频输入处理单元与音频输出处理单元，标准时钟单元与选择控制单元均与前显示板连接，音频输入处理单元与音频输出处理单元均通过选择控制单元与前显示板连接，标准时钟单元的一侧连接有天线，音频输入处理单元的上端连接有数字音频或模拟音频输入单元，音频输出处理单元的上端连接有数字音频或模拟音频输出单元，数字音频或模拟音频输入单元包括数字音频输入线路板与模拟音频输入线路板，数字音频或模拟音频输出单元包括数字音频输出线路板与模拟音频输出线路板。
数字音频输入线路板上设置有数字音频输入电路，数字音频输入电路由采样率转换集成电路CS8422及外围器件(晶振、配置电路等)构成AES转串行音频I2S电路。
模拟音频输入线路板上设置有模拟音频输入电路，模拟音频输入电路由PCM4420及外围器件(晶振、配置电路等)构成差分模拟音频转I2S音频电路。
数字音频输出线路板上设置有数字音频输出电路，数字音频输出电路由DIT4192芯片外围器件(晶振、配置电路等)构成I2S音频转AES3数字音频电路。
模拟音频输出线路板上设置有模拟音频输出电路，模拟音频输出电路由PCM1794芯片外围器件(晶振、配置电路等)构成I2S音频转差分模拟音频电路。
选择控制单元上设置有切换选择电路，切换选择电路由多块(输入通道数量决定)74HC245构成对多路I2S音频信号进行选通控制。多块74HC245的使能端都跟MCU的GPIO引脚相连，这多块74HC245的输出端都连接至切换选择电路的输出端口上、在MCU的控制软件中只有一个74HC245芯片处于使能状态即能完成一个通道的选择。
支持模拟音频和数字音频混合输入、可选择安装模拟音频输入接口硬件模块或数字音频输入接口硬件模块作为切换输入通道的音频源。当选择安装数字音频接口硬件模块时该通道对外输入接口只有一个卡农接口，主要运用专业的数字音频接口芯片(CS8422)将不确定采样率的AES3信号转换成固定采样率的I2S音频信号。当选择安装模拟数字音频接口硬件模块时该通道对外输入接口需要有两个卡农接口，主要运用专业的模数转换芯片ADC(PCM4220)将平衡模拟音频转换成固定采样率的I2S音频信号。
支持模拟音频和数字音频同时输出，方便与广播发射机房中不同接口的音频传输设备进行对接。将切换电路输出的一路I2S信号一分为二同时给数字音频输出模块及模拟音频输出模块。输出模拟音频时，主要运用专业的数模转换芯片DAC(PCM1794)将固定采样率的I2S音频信号转换成平衡模拟音频输出；输出数字音频时，主要运用专业的数字音频输出接口芯片(DIT4192)将固定采样率的I2S信号转换成48K采样率的AES3音频信号。
切换原理：使用74HC245总线控制芯片对几路输入的I2S信号进行选通控制。
通过采用上述技术方案：设置的选择控制单元，具有高时间精度(切换时间精度达到0.1秒)，支持模拟或数字音频通道切换，同时输出模拟差分音频及数字AES3音频，即同时适配模拟音频系统和数字音频系统在切换音频通道，同时完成模拟音频到数字音频或数字音频转换成模拟音频的转换。
在其他领域同时支持GPS(全球定位系统)和BDS(中国北斗导航系统)定时定位模组被广泛用于需要高精度定时定位的设备中。这种模组恰好可利于广播系统中自动化播出方面，这更好的提高了广播系统传输中自动音频通道切换的时间精度和同步性能。
以上所述仅是本实用新型优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型保护范围内。
Claims (7)
1.一种多路音频切换器，包括前显示板，其特征在于：所述前显示板内部设置有CLED显示单元、按键LED单元、监听单元与MCU控制单元，
所述按键LED单元用于当前通道的选择及显示，
所述监听单元内部设置有监听电路，所述监听电路采用了ES9023芯片，用于将输入的I2S音频信号转换成模拟音频信号，
所述MCU控制单元内部设置有MCU控制电路，所述MCU控制电路采用STM32F107VCT6芯片，
所述前显示板上连接有对外控制接口RS232及USB，所述前显示板上还连接有切换接口控制线路板。
2.根据权利要求1所述的一种多路音频切换器，其特征在于：所述切换接口控制线路板上设置有标准时钟单元、选择控制单元、音频输入处理单元与音频输出处理单元，
所述标准时钟单元与选择控制单元均与前显示板连接，所述音频输入处理单元与音频输出处理单元均通过选择控制单元与前显示板连接，
所述标准时钟单元的一侧连接有天线，
所述音频输入处理单元的上端连接有数字音频或模拟音频输入单元，所述音频输出处理单元的上端连接有数字音频或模拟音频输出单元，
所述数字音频或模拟音频输入单元包括数字音频输入线路板与模拟音频输入线路板，所述数字音频或模拟音频输出单元包括数字音频输出线路板与模拟音频输出线路板。
3.根据权利要求2所述的一种多路音频切换器，其特征在于：所述数字音频输入线路板上设置有数字音频输入电路，所述数字音频输入电路由采样率转换集成电路CS8422及外围器件构成AES转串行音频I2S电路。
4.根据权利要求2所述的一种多路音频切换器，其特征在于：所述模拟音频输入线路板上设置有模拟音频输入电路，所述模拟音频输入电路由PCM4420及外围器件构成差分模拟音频转I2S音频电路。
5.根据权利要求2所述的一种多路音频切换器，其特征在于：所述数字音频输出线路板上设置有数字音频输出电路，所述数字音频输出电路由DIT4192芯片外围器件构成I2S音频转AES3数字音频电路。
6.根据权利要求2所述的一种多路音频切换器，其特征在于：所述模拟音频输出线路板上设置有模拟音频输出电路，所述模拟音频输出电路由PCM1794芯片外围器件构成I2S音频转差分模拟音频电路。
7.根据权利要求2所述的一种多路音频切换器，其特征在于：所述选择控制单元上设置有切换选择电路，所述切换选择电路由多块74HC245构成对多路I2S音频信号进行选通控制；多块74HC245的使能端都跟MCU的GPIO引脚相连，这多块74HC245的输出端都连接至切换选择电路的输出端口上、在MCU的控制软件中只有一个74HC245芯片处于使能状态即能完成一个通道的选择。
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