CN217509020U - 一种多分区智能背景音乐播放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多分区智能背景音乐播放装置，属于音频处理技术领域。本实用新型包括主控板和2个以上用于连接声音播放设备的功放板，所述主控板设有主控模块、多路信号处理模块和切换模块，其中，所述主控模块设有与信号输出模块数量对应的多组信号输出引脚，通过对应的信号输出引脚与信号输出模块相连，所述信号处理模块的输出端与切换模块输入端相连，所述切换模块的输出端与各个功放板相连，用于切换背景音乐播放通道。本实用新型的有益效果为：一个主机能够控制多个分区音乐的播放，满足不同的场景需求。

Description

一种多分区智能背景音乐播放装置

技术领域

本实用新型涉及音频处理技术领域，具体涉及一种多分区智能背景音乐播放装置。

背景技术

多分区播放，就是喇叭按照区域设置，并根据区域播放，每个分区的喇叭能够单独播放音乐，或多个分区的喇叭同时播放同一个音乐或分别播放不同的音乐。而多个分区喇叭的控制就是通过主机控制，传统的背景音乐主机，一个主机只能播放一首歌，或者只能将二分区的音乐固定在一个分区上播放，不能同时进行不同分区的音乐交叉切换播放。

实用新型内容

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种多分区智能背景音乐播放装置。

本实用新型一种多分区智能背景音乐播放装置，包括主控板和2个以上用于连接声音播放设备的功放板，所述主控板设有主控模块、多路信号处理模块和切换模块，其中，所述主控模块设有与信号输出模块数量对应的多组信号输出引脚，通过对应的信号输出引脚与信号输出模块相连，所述信号处理模块的输出端与切换模块输入端相连，所述切换模块的输出端与各个功放板相连，用于切换背景音乐播放通道。

本实用新型作进一步改进，所述功放板设有MCU及分别与MCU相连的一路以上播放支路，所述播放支路包括均衡模块和功放模块，所述均衡模块的输入端与所述切换模块的输出端相连，所述均衡模块的输出端与所述功放模块的输入端相连，所述功放模块的输出端接声音播放设备。

本实用新型作进一步改进，所述功放板还设有1路以上数字音频信号播放通道，所述数字音频信号播放通道的输入端与切换模块的输出端相连。

本实用新型作进一步改进，所述主控板还设有无线通信模块和网络接口模块，所述无线通信模块用于所述多分区智能背景音乐播放装置通信，接收音频信号或控制信号，所述网络接口模块用于有线连接以太网。

本实用新型作进一步改进，所述信号处理模块为两路，包括第一信号处理模块和第二信号处理模块，所述第一信号处理模块和第二信号处理模块为两种不同类型的处理芯片。

本实用新型作进一步改进，第一信号处理模块为USB声卡模块，第二信号处理模块为模数转换模块。

本实用新型作进一步改进，所述切换模块和功放板的数量分别为两个，每个切换模块的输入端分别与对应的信号处理模块相连，并与另外一个切换模块的输出端相连，所述切换模块的控制端与主控模块相连。

本实用新型作进一步改进，所述切换模块包括切换芯片U12-A、U12-B、U10-A、U10-B、第一开关控制单元和第二开关控制单元，其中，所述切换芯片U12-A、U12-B的输入端分别接第一信号处理模块及第二信号处理模块的输出端相连，

所述第一第开关控制单元的控制端与主控模块的第一控制脚相连，所述第一开关控制单元的输出端分别与切换芯片U12-A和U10-B的控制脚相连，输出给所述切换芯片U12-A和U10-B的电平信号相反，

所述第二第开关控制单元的控制端与主控模块的第二控制脚相连，所述第二开关控制单元的输出端分别与切换芯片U12-B和U10-A的控制脚相连，输出给所述切换芯片U12-B和U10-A的电平信号相反，

所述切换芯片U12-A的输入端接第一信号处理模块输出端，所述切换芯片U12-A的输出端分别与切换芯片U10-A的输入端和第一个功放板输入端相连，切换芯片U10-A的输出端与另一个功放板的输入端相连，

所述切换芯片U12-B的输入端接第二信号处理模块输出端，所述切换芯片U12-B的输出端分别与切换芯片U10-B的输入端和另一个功放板输入端相连，切换芯片U10-B的输出端与第一个功放板的输入端相连。

本实用新型作进一步改进，所述信号处理模块为三路以上，分别为不同类型的处理芯片，各个信号处理模块输出端接一切换模块，各个切换模块多级连接，实现所述信号处理模块的输出信号至不同功放板的切换。

本实用新型作进一步改进，所述信号处理模块为三路以上，其中，所述主控模块通过USB引脚与USB扩展模块相连，所述USB扩展模块输出两路以上信号，分别与对应的信号处理模块相连，各个信号处理模块输出端接一切换模块，各个切换模块多级连接，实现所述信号处理模块的输出信号至不同功放板的切换。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过本实用新型装置，各个分区的喇叭可以独立使用，合并使用，在家庭环境中可以满足不同的需求，一个装置可以满足多个不同的场景，又可以满足同时播放，这样不仅节约了成本，在家庭使用中也会更灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例结构框图；

图2为本实用新型另一实施例结构框图；

图3为本实用新型一实施例主控板结构框图；

图4为一实施例功放板结构框图；

图5为信号处理模块一实施例电路原理图；

图6为切换模块一实施例电路原理图；

图7为主控板用于接功放板的接口模块电路原理图；

图8为扩展接口电路原理图；

图9为功放板MCU电路原理图；

图10为其中一路功放模块电路原理图。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1和图2所示，本实用新型包括主控板和2个以上用于连接声音播放设备的功放板，所述主控板设有主控模块、多路信号处理模块和切换模块，其中，所述主控模块设有与信号输出模块数量对应的多组信号输出引脚，通过对应的信号输出引脚与信号输出模块相连，所述信号处理模块的输出端与切换模块输入端相连，所述切换模块的输出端与各个功放板相连，用于切换背景音乐播放通道。

如图1所示，作为本实用新型的一个实施例，本例为两分区智能背景音乐播放装置(简称主机)，本例有两路信号处理模块和切换模块，通过切换模块，实现两路信号模块分别输出，或通过其中一个功放板合并输出，或者单路输出功能。

本实用新型主机应用于智能家居行业，智能背景音乐主机，智能音响，可通过语音，界面等指定二个功放独立播放不同音频，也可以合并两个功放播放同一个音频，可以自由切换指定一分区独立输出，二分区独立输出，也可以控制将二分区的合并到一分区上，即主机播放的音乐为播放器一的音乐，也可以将一分区的功放合并到二分区的播放器上，即主机播放的音乐为播放器二的音乐。播放器可以通过主控模块设置，并在界面上显示。

优选的，本例主机还可以与手机端相连，通过服务器扫码绑定的方式把主机同步到手机端，通过手机端对该主机进行两个分区合并，或者打开，可以指定合并一分区，即把二分区的功放并到一分区功放上，这个时候通过手机推送音乐默认为播放一分区的音乐，两个分区同时相应一首歌，把一分区的功放合并到二分区上，即手机推送的音乐默认为二分区的音乐，两个分区同时播放的是二分区播放器的音乐，打开后，选择对应的播放器即推送过去，则对应功放连接的喇叭就可以相应播放声音。

传统背景音乐一个主机只可以播放一首歌，或者只能固定将二分区的音乐固定在一分区上播放。本实用新型可以独立使用，合并使用，在家庭环境中可以满足不同的需求，一个机子可以满足两个不同的场景，又可以满足同时播放，这样不仅节约了成本，在家庭使用中也会更灵活。

如图2所示，作为本实用新型的另一个实施例，本例也可以设置为3个或者更多的分区，实现原理与实施例一类似，本例主控模块可以通过不同类型的信号处理模块处理后，发送至与之相连的切换模块，也可以通过常用的USB连接方式传输数据，比如，通过设置一个USB扩展模块，将主控模块的输出信号分为多路输出，然后，在USB扩展模块的输出端连接信号处理模块，所述USB扩展模块输出两路以上信号，分别与对应的信号处理模块相连，各个信号处理模块输出端接一切换模块，各个切换模块多级相互连接，实现所述信号处理模块的输出信号至不同功放板的随意切换，从而实现分区播放的功能。

以下以两分区为例对本实用新型的工作方式进行详细说明。

如图3所示，本例的主控板设置有包含作为主控模块的背景音乐主板、USB声卡模块、A/DC转换模块、IO口通讯协议、两路切换模块、电源模块、WIFI模块、以太网模块，其中，本例通过功放板外接电源，本例电源模块与功放板的电源输出端相连，用于为主控板提供电源。本例的IO口通讯协议用于与功放板通信，所述USB声卡模块和A/DC转换模块为两路信号处理模块，通过不同类型的声音处理模块处理，使两路输出互不干扰，输出音效更好。两路切换模块分别设置在USB声卡模块、A/DC转换模块的输出端，并且相互连接，能够根据背景音乐主板的控制，切换不同的输出通道。本例的背景音乐主板采用纳新微公司的PX30模块，也可以采用其他音乐主板，具备多路音乐输出功能和控制播放功能即可，本例的信号处理模块，也可以采用视频信号处理芯片，比如HDMI信号处理模块、VGA信号处理模块等等。

本例的WIFI模块可以采用兼容蓝牙功能的一体芯片，本例的以太网模块包括以太网接口RJ-45及与以太网接口RJ-45相连的以太网PHY芯片，为本例主机提供上网功能，能够与手机等其他设备相连，实现对主机的控制。

如图4所示，本例的功放板为2块，分别与两个切换模块的输出端相连，两块结构相同，图4为其中一个功放板结构，本例的功放板包括两个EQ均衡模块、分别与两个EQ均衡模块输出端相连的功放模块，每个功放模块连接两个40W的喇叭，本例的EQ均衡模块和切换模块的数量可以根据需求变化，从而可以接更多的喇叭，实现立体声环绕等效果。本例的功放板还设置了一MCU，分别与两个EQ均衡模块相连，实现对两个EQ均衡模块的设置。

如图5所示，本例的USB声卡模块包括USB声音驱动芯片PCM2706，其输出端接切换模块的切换芯片U12-A，本例的A/DC转换模块采用数模转换芯片U4，其输出端接第二路切换模块的切换芯片U12-B。

如图6所示，本例的切换模块包括切换芯片U12-A、U12-B、U10-A、U10-B、第一开关控制单元和第二开关控制单元。

所述第一第开关控制单元的控制端与主控模块的第一控制脚GPIO_C2相连，所述第一开关控制单元的输出端分别与切换芯片U12-A和U10-B的控制脚相连，输出给所述切换芯片U12-A和U10-B的电平信号相反。

所述第二第开关控制单元的控制端与主控模块的第二控制脚GPIO_B0相连，所述第二开关控制单元的输出端分别与切换芯片U12-B和U10-A的控制脚相连，输出给所述切换芯片U12-B和U10-A的电平信号相反。

所述切换芯片U12-A的输入端接USB声音驱动芯片PCM2706的信号输出端，所述切换芯片U12-A的输出端分别与切换芯片U10-A的输入端和第一个功放板输入端相连，切换芯片U10-A的输出端与另一个功放板的输入端相连，所述切换芯片U12-B的输入端接数模转换芯片U4的模拟信号输出端，所述切换芯片U12-B的输出端分别与切换芯片U10-B的输入端和另一个功放板输入端相连，切换芯片U10-B的输出端与第一个功放板的输入端相连。

所述第一第开关控制单元包括三极管Q10，所述主控模块的第一控制脚GPIO_C2分别与切换芯片U12-A的控制脚和三极管Q10的基极相连，所述三极管Q10的发射极接地，集电极分别接电源和切换芯片U10-B的控制端。

第二开关控制单元包括三极管Q12，所述主控模块的第二控制脚GPIO_B0分别与切换芯片U12-B的控制脚和三极管Q12的基极相连，所述三极管Q12的发射极接地，集电极分别接电源和切换芯片U10-A的控制端。

本例的切换芯片U12-A、U12-B、U10-A、U10-B均采用支持双向信号流向的CMOS器件74HC244。

本例的工作原理为：

所述主控模块的第一控制脚GPIO_C2和第二控制脚GPIO_B0默认低电平，此时，切换芯片U12-A和U12-B默认导通，而切换芯片U10-A和U10-B默认断开，信号处理芯片输出的信号通过各自相连的切换芯片U12-A和U12-B分别输出给对应的功放板。

所述主控模块的第一控制脚GPIO_C2和第二控制脚GPIO_B0均为高电平，那么所述切换芯片U12-A和U12-B均为断开状态，无信号输出给后面的功放板。

如果主控模块的第一控制脚GPIO_C2为低电平，而第二控制脚GPIO_B0为高电平，那么，切换芯片U12-A的控制端为低电平导通，三极管Q10为低电平不导通，切换芯片U10-B的控制端为高电平断开，切换芯片U12-B的控制端为高电平断开，三极管Q12为高电平导通，导通后，切换芯片U10-A的控制端接地，为低电平导通。此时，USB声音驱动芯片PCM2706输出的音频信号经过切换芯片U12-A分别输出给第一功放板和切换芯片U10-B的一端，然后再经过切换芯片U10-B的另一端给第二功放板输出，实现USB声音驱动芯片PCM2706输出的音乐同时通过两个功放板相连的喇叭播放的效果。

如果主控模块的第一控制脚GPIO_C2为高电平，而第二控制脚GPIO_B0为第电平，那么，切换芯片U12-B的控制端为低电平导通，三极管Q12为低电平不导通，切换芯片U10-A的控制端为高电平断开，切换芯片U12-A的控制端为高电平断开，三极管Q10为高电平导通，导通后，切换芯片U10-B的控制端接地，为低电平导通。此时，A/DC转换模块输出的音频信号经过切换芯片U12-B分别输出给第二功放板和切换芯片U10-A的一端，然后再经过切换芯片U10-A的另一端给第一功放板输出，实现A/DC转换模块输出的音乐同时通过两个功放板相连的喇叭播放的效果。

如图7所示，本例的接口J2用于接功放板，实现音频信号传输，接口J1为电源接口，与功放板的电源输出接口相连，通过接口J1输入电源为整个主控板供电。

如图8所示，本例还可以设置扩展接口U1，所述接口可以为485芯片，用于与其他设备通过串口通信，实现对主机播放器声音大小、上下曲等的设置。

如图9所示，本例MCU模块为单片机芯片U8，EQ均衡模块采用雅马哈均衡芯片，实现喇叭播放音效的调节，MCU装有程序，实现对两个雅马哈均衡芯片的烧录。

如图10所示，本例的功放模块采用音频放大器芯片AD83586B，实现信号的放大，并通过与之相连的两个喇叭播放。

本实用新型通过两个雅马哈均衡芯片和与之相连的功放，可以接四个喇叭，且可以单独调节音量，每个功放的音效可以单独调节。

本实用新型有两个IO口，实现三种使用方式，具体为：

第一种使用方式：当两个IO都为低电平时背景音乐主机为两个播放器，即二分区独立播放，每个功放单独播放不同的音乐；

第二种方式：合并播放器一，主机IO口(GPIO3_C2)为高电平(GPIO3_B0)为低电平，即关闭了播放器二(pmc2706的数字音频)，同时IO口一发送切换电平信号到切换IC(U10-B)，切换IC会导通，将播放器一的数字音频合并到功放二，此两个分区的音乐则为播放器一的声音；

第三种方式：合并播放器二，IO口(GPIO3_B0)为高电平(GPIO3_C2)为低电平，即关闭播放器一(AD12250A的数字音频)，同时IO口二发送切换电平信号到切换IC，切换IC会导通，将播放器二的音频接入合并到功放一，此两个分区的音乐则为播放器二的声音。

当主机连接网络时，本例还可以通过MQTT协议支持手机控制主机，发送对应的控制信号合并和打开二分区，选择对应的播放器推送音乐，其他原理与主机本身播放相同。

如果为多分区，控制过程与二分区相同，只不过需要的切换芯片为多级，需要多级进行信号的切换。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多分区智能背景音乐播放装置，其特征在于：包括主控板和2个以上用于连接声音播放设备的功放板，所述主控板设有主控模块、多路信号处理模块和切换模块，其中，所述主控模块设有与信号输出模块数量对应的多组信号输出引脚，通过对应的信号输出引脚与信号输出模块相连，所述信号处理模块的输出端与切换模块输入端相连，所述切换模块的输出端与各个功放板相连，用于切换背景音乐播放通道。

2.根据权利要求1所述的多分区智能背景音乐播放装置，其特征在于：所述功放板设有MCU及分别与MCU相连的一路以上播放支路，所述播放支路包括均衡模块和功放模块，所述均衡模块的输入端与所述切换模块的输出端相连，所述均衡模块的输出端与所述功放模块的输入端相连，所述功放模块的输出端接声音播放设备。

3.根据权利要求2所述的多分区智能背景音乐播放装置，其特征在于：所述功放板还设有1路以上数字音频信号播放通道，所述数字音频信号播放通道的输入端与切换模块的输出端相连。

4.根据权利要求1-3任一项所述的多分区智能背景音乐播放装置，其特征在于：所述主控板还设有无线通信模块和网络接口模块，所述无线通信模块用于所述多分区智能背景音乐播放装置通信，接收音频信号或控制信号，所述网络接口模块用于有线连接以太网。

5.根据权利要求1-3任一项所述的多分区智能背景音乐播放装置，其特征在于：所述信号处理模块为两路，包括第一信号处理模块和第二信号处理模块，所述第一信号处理模块和第二信号处理模块为两种不同类型的处理芯片。

6.根据权利要求5所述的多分区智能背景音乐播放装置，其特征在于：第一信号处理模块为USB声卡模块，第二信号处理模块为模数转换模块。

7.根据权利要求5所述的多分区智能背景音乐播放装置，其特征在于：所述切换模块和功放板的数量分别为两个，每个切换模块的输入端分别与对应的信号处理模块相连，并与另外一个切换模块的输出端相连，所述切换模块的控制端与主控模块相连。

8.根据权利要求7所述的多分区智能背景音乐播放装置，其特征在于：所述切换模块包括切换芯片U12-A、U12-B、U10-A、U10-B、第一开关控制单元和第二开关控制单元，其中，所述切换芯片U12-A、U12-B的输入端分别接第一信号处理模块及第二信号处理模块的输出端相连，

所述第一开关控制单元的控制端与主控模块的第一控制脚相连，所述第一开关控制单元的输出端分别与切换芯片U12-A和U10-B的控制脚相连，输出给所述切换芯片U12-A和U10-B的电平信号相反，

所述第二开关控制单元的控制端与主控模块的第二控制脚相连，所述第二开关控制单元的输出端分别与切换芯片U12-B和U10-A的控制脚相连，输出给所述切换芯片U12-B和U10-A的电平信号相反，

所述切换芯片U12-A的输入端接第一信号处理模块输出端，所述切换芯片U12-A的输出端分别与切换芯片U10-A的输入端和第一个功放板输入端相连，切换芯片U10-A的输出端与另一个功放板的输入端相连，

所述切换芯片U12-B的输入端接第二信号处理模块输出端，所述切换芯片U12-B的输出端分别与切换芯片U10-B的输入端和另一个功放板输入端相连，切换芯片U10-B的输出端与第一个功放板的输入端相连。

9.根据权利要求1-3任一项所述的多分区智能背景音乐播放装置，其特征在于：所述信号处理模块为三路以上，分别为不同类型的处理芯片，各个信号处理模块输出端接一切换模块，各个切换模块多级连接，实现所述信号处理模块的输出信号至不同功放板的切换。

10.根据权利要求1-3任一项所述的多分区智能背景音乐播放装置，其特征在于：所述信号处理模块为三路以上，其中，所述主控模块通过USB引脚与USB扩展模块相连，所述USB扩展模块输出两路以上信号，分别与对应的信号处理模块相连，各个信号处理模块输出端接一切换模块，各个切换模块多级连接，实现所述信号处理模块的输出信号至不同功放板的切换。

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