CN218103389U - 一种多组通道主备音响系统信号的切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及专业舞台扩声音响技术领域，提供了一种多组通道主备音响系统信号的自动切换装置，包括箱体、AB组电源供电模块、多组主备信号切换模块、多台级联并列扩展模块、参考比对信号智能检测控制模块。箱体正面有主备信号手动切换按钮，AB组电源供电模块工作显示，每组主备信号切换模块独立设置有单独的主备信号切换状态显示。每组主备信号切换模块都独立运行控制，理论上可以无限扩展，因此单组主备信号切换模块发生损坏或故障时，并不会影响其它组主备信号切换模块正常工作，从而提高整台自动切换装置工作稳定性和可靠性。每组信号切换模块具有A、B信号输入接口和一个信号输出接口，输出的信号可选择A、B信号中的一个信号输出。

Description

一种多组通道主备音响系统信号的切换装置

技术领域

本实用新型涉及专业舞台扩声音响技术领域，具体涉及一种多组通道主备音响系统信号的切换装置。

背景技术

信号切换器也叫信号选择器，是将多路输入信号任意选择其中一路输入到输出。而多组通道音频信号的切换器，则是对于多个音频通道的同步切换输出至下一级设备中。

随着科技不断发展，专业舞台音响数字化设备不断普及，数字设备优势显著提升。数字设备程序出错(死机)现象也不断出现，(如：数字调音台，数字处理器，数字转换器等)造成重要活动会议无法挽回的损失。为了确保所以在重要演出活动或者会议赛事顺利完成就需要主备音响切换系统。音频信号切换器就是为了解决主备音响系统之间的多组通道音频信号一键快速同步切换功能。当主控调音台输出音频信号由于设备程序错误(死机)或线路等故障原因中断传输时，为保证重要活动或者直播现场能够持续顺利不间断进行，由多组通道音频信号主备切换器迅速切换至备用设备信号通道，满足应急解决方案和确保重要活动现场高可靠性运行要求。

然而，目前市面上的多组通道音频信号的切换器存在以下几点缺陷：1)采用单处理器信号检测控制设计方案，各个信号通道由同单独一个音频信号检测控制模块控制完成，因此当信号检测控制处理器发生故障时，所有的通道均无法正常使用。2)AB组电源供电模块与信号检测控制模块一体化设计，若AB组电源供电模块故障，则整个装置无法正常使用必须整体更换，不易检修维护。3)装置控制面板无比对检测信号同步信号电平指示灯，以及故障指示灯、报警指示灯等，使得装置人机交互友好性较差。4)装置未预留就地并列同级级联扩展接口(级联扩展需通过中控或单独控制终端实现)，因此无法实现扩展级联，实用性较差。5)信号传输通道采用电子模拟开关断电状态下无信号传输通道，影响无源或电源故障状况下使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多组通道主备音响系统信号的自动切换装置，旨在改善背景技术中记载的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种多组通道主备音响系统信号的自动切换装置，包括一箱体、一AB组电源供电模块、多组主备信号切换模块、多台级联并列扩展模块和一参考比对信号智能检测控制模块；

所述多组主备信号切换模块内用于输送主信号和/或备用信号，设主信号为A信号，备用信号为B信号；

所述参考比对信号内用于输送A参考比对信号和B参考比对信号，所述A参考比对信号用于比对A信号，所述B参考比对信号用于比对B信号；

多台所述级联并列扩展模块并联连接到参考比对信号智能检测控制模块，以及多组所述主备信号切换模块并联连接至参考比对信号智能检测控制模块，多台所述级联并列扩展模块用于并列级联至另一台切换装置、远程按钮盒或继电器箱；所述AB组电源供电模块设置在所述箱体内，所述AB组电源供电模块用于为多组通道主备音响系统信号的自动切换装置提供电能；

所述参考比对信号智能检测控制模块通过A、B参考比对信号输入检测比对可控制每组主备信号切换模块自动切换各自的A、B信号输入接口输出至信号输出接口；

所述参考比对信号智能检测控制模块上设置有切换开关，所述切换开关用于切换多组通道主备音响系统信号的自动切换装置为手动或自动工作模式，同时所述参考比对信号智能检测控制模块设置有用于显示参考比对信号状态电平的主备参考信号电平显示灯，便于用户观察参考比对信号工作状态；

每组所述主备信号切换模块均设置有各自的主备信号切换状态显示灯，便于用户观察主备信号切换模块切换工作状态。

优选的，所述切换开关包括手动/自动切换按钮和手动操作按钮，每组所述主备信号切换模块并联电连接至所述手动操作按钮上，且所述参考比对信号智能检测控制模块并联至所述手动操作按钮，所述手动/自动切换按钮与所述参考比对信号智能检测控制模块连接；

当所述手动/自动切换按钮处于自动切换模式时，所述手动操作按钮处于“无效”状态。

优选的，所述手动操作按钮包括主信号手动切换按钮和备用信号手动切换按钮。

优选的，还包括多个显示灯，多个所述显示灯包括所述主备参考信号电平显示灯和所述主备信号切换状态显示灯，多个所述显示灯设置在所述箱体的前端操作面上，且多个所述显示灯用于显示每组主备信号切换模块的各自主备信号切换状态的指示。

优选的，多个所述显示灯中还包括有故障显示灯和电源显示灯。

优选的，还包括故障警示器(蜂鸣器/其他声光报警器)，所述故障警示器与所述参考比对信号智能检测控制模块连接。

优选的，所述参考比对信号智能检测控制模块设置有参考信号隔离变压器，所述参考信号隔离变压器用于对输入的参考比对信号进行物理性电气隔离输入。

采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

1、多组通道主备音响系统信号的自动切换装置采用多组通道多处理器模块设计(每组模块均具有各自独立的MCU检测切换功能)，保证了即使单独某个模块故障或损坏不会影响其他通道正常工作。

2、多组通道主备音响系统信号的自动切换装置的每组主备信号切换模块均设置有各自主备信号切换状态显示灯，用于显示各自主备信号切换模块切换工作状态。同时参考比对信号智能检测控制模块前面板配置主备参考比对信号电平指示，故障信号指示，手动/自动切换按钮，用户操作友好简便，直观。

3、多组通道主备音响系统信号的自动切换装置具备手动及自动故障复位功能，手动复位可供用户进行测试或用户不需要自动切换时使用，自动复位可满足客户的智能化操控需求，功能全面。

4、多组通道主备音响系统信号的自动切换装置可通过多台级联并列扩展模块进行多台多组通道主备音响系统信号的自动切换装置并列级联扩展，通道扩展后可实现通道数无限增加，以满足不同场景的需求，实现在通道数需求多的场合使用。

5、多组通道主备音响系统信号的自动切换装置的参考比对信号可为方波，正弦波，三角波或全频段音频信号等交变小信号，可满足多种信号比对检测需求。

6、多组通道主备音响系统信号的自动切换装置的电源故障或停电时，多组通道主备音响系统信号的自动切换装置所有主备信号切换模块均默认A组主信号直通输出。即多组通道主备音响系统信号的自动切换装置在电源故障或停电时，可保证每组主备信号切换模块的主信号直通输出工作。

7、多组通道主备音响系统信号的自动切换装置的参考比对信号输入采用参考参考信号隔离变压器隔离输入，可解决信号检测不共地问题及抑制外部高频干扰信号，保证自动切换可靠性。

附图说明

图1为本实用新型所述的多组通道主备音响系统信号的自动切换装置的箱体的示意图；

图2为本实用新型所述的多组通道主备音响系统信号的自动切换装置的模块示意图；

图3为本实用新型所述的多组通道主备音响系统信号的自动切换装置的参考比对信号智能检测控制模块的原理图。

附图标记说明：

10、箱体；

101、切换开关；102、主备信号切换状态显示灯；

1011、AB组电源显示灯；1012、手动/自动切换按钮；

1013、备用信号手动切换按钮；1014、主信号手动切换按钮；

1015、故障显示灯；1016、主备参考信号电平显示灯；

20、参考比对信号智能检测控制模块；

201、主参考比对信号输入接口；202、备用参考比对信号输入接口；

203、以太网接口；204、参考信号隔离变压器；

205、参考比对信号智能检测控制模块的控制芯片；

30、主备信号切换模块；

301、主备信号切换模块控制芯片；302、主信号输入接口；

303、备用信号输入接口；304、主备信号切换模块输出接口；

40、级联并列扩展模块；

50、AB组电源供电模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。另外，需要说明的是：

术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示本实用新型的装置或者元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1、图2和图3所示，本实施提供了一种多组通道主备音响系统信号的切换装置，包括一箱体10、一AB组电源供电模块50、多组主备信号切换模块30、多台级联并列扩展模块40和一参考比对信号智能检测控制模块20。多台级联并列扩展模块40并联连接到参考比对信号智能检测控制模块20，以及多组主备信号切换模块30并联连接至参考比对信号智能检测控制模块20，多台级联并列扩展模块用于并列级联至另一台切换装置、远程按钮盒或继电器箱。

AB组电源供电模块50(蓄电池/外部输入交直流电源，例如锂电池)，参考比对信号智能检测控制模块20包括参考比对信号输入接口2011和备用参考比对信号输入接口2012，参考比对信号输入接口2011和备用参考比对信号输入接口2012连接至参考比对信号智能检测控制模块的控制芯片205上，即为，例如MCU、CPU或单片机。多组主备信号切换模块内用于输送主信号和/或备用信号，设主信号为A信号，备用信号为B信号；参考比对信号内用于输送A参考比对信号和B参考比对信号，A参考比对信号用于比对A信号，B参考比对信号用于比对B信号。并且多组通道主备音响系统信号的自动切换装置可以进行自动的信号切换输出，即为自动切换模式，或者，采用手动的方式(按钮控制或触摸屏控制)进行信号切换输出，即为手动切换模式。

主备信号切换模块输入接口300，主备信号切换模块输入接口300连接至主备信号切换模块控制芯片301，每组主备信号切换模块输入接口300设置有主信号输入接口302、备用信号输入接口303和主备信号切换模块输出接口304；参考比对信号智能检测控制模块20和主备信号切换模块输入接口300的插接端口设置在箱体10的背面板。

参考比对信号智能检测控制模块20上设置有切换开关101、主备参考信号电平显示灯1016、故障显示灯1015、蜂鸣提示器和以太网通信接口。箱体10正面设置有主备信号的切换开关101、AB组电源显示灯1011，以及每组主备信号切换模块30独立设置有单独的主备信号切换状态的主备信号切换状态显示灯102。每组主备信号切换模块30都独立运行控制，理论上可以无限扩展，因此单组主备信号切换模块30发生损坏或故障时，并不会影响其它组主备信号切换模块30正常工作，从而提高整台自动切换装置工作稳定性和可靠性。每组主备信号切换模块30设置有主信号输入接口302、备用信号输入接口303和主备信号切换模块输出接口304，主备信号切换模块输出接口304的信号输出可选择A、B信号其中的一个信号输出。

如图1所示，本实施例中切换开关101包括手动/自动切换按钮1012和手动操作按钮1013，每组主备信号切换模块30并联电连接至手动操作按钮1013上，且参考比对信号智能检测控制模块20并联至手动操作按钮1013，手动/自动切换按钮1012与参考比对信号智能检测控制模块20连接；当手动/自动切换按钮1012处于自动切换模式时，手动操作按钮1013处于“无效”状态。

手动/自动切换按钮1012与参考比对信号智能检测控制模块的控制芯片205连接，实现设置多组通道主备音响系统信号的切换装置处于自动切换模式或手动工作模式。当自动工作模式状态下，参考比对信号智能检测控制模块的控制芯片205自动检测主参考比对信号输入接口201和备用参考比对信号输入接口202输入信号，并通过自动比对控制逻辑自动控制每组主备信号切换模块主信号输入接口302或备用信号输入接口303输出至信号主备信号切换模块输出接口304，自动切换模式工作时手动切换按钮无效。

手动模式工作时，先通过手动/自动切换按钮1012切换至手动控制模式，再通过备用信号手动切换按钮1013和主信号手动切换按钮1014切换主信号输入接口302或备用信号输入接口303输出至信号主备信号切换模块输出接口304。

具体的，当手动按主信号手动切换按钮1014时，则每个主备信号切换模块30的信号由主信号输入接口302输出至信号主备信号切换模块输出接口304；当手动按备用信号手动切换按钮1013时，则每个主备信号切换模块30的信号由备用信号输入接口303输出至信号主备信号切换模块输出接口304。同时，多组通道主备音响系统信号的切换装置可接受远方操控盒或中控继电器箱的切换信号，进而控制切换每个通道的A、B信号导通。

在自动切换模式状态下，每组主备信号切换模块30的输出信号选择(A、B信号其中的一个信号输出)取决参考比对信号智能检测控制模块20自动逻辑判断。参考比对信号智能检测控制模块20自动逻辑判断由该模块输入的A、B参考信号智能比对逻辑实现，如下表1。

表1 自动功能检测切换逻辑

表1中的“√”表示在主备信号切换模块30内进行输送相应信号，而“1”表示具有信号输入，而“0”则表示无信号输入。

连接方法：由主控调音台的输出信号连接每组主备信号切换模块30输入A信号接口，备份调音台的输出信号连接每组主备信号切换模块30输入B信号接口，每组主备信号切换模块30的输出信号再连接到音响系统的下一级(功放或者有源音箱)。同时主控调音台发送一路(1Khz正弦波信号，或者粉红噪声信号)作为参考信号连接到参考比对信号智能检测控制模块20的A参考信号输入接口，备份调音台也发送一路(1Khz正弦波信号，或者粉红噪声信号)作为参考信号连接到参考比对信号智能检测控制模块20的B参考信号输入接口。在A组参考信号中断或者出现异常时，B组参考信号又正常时参考比对信号智能检测控制模块20比对后发出指令到每组主备信号切换模块30，每组主备信号切换模块30自动切换B信号到输出接口，从而确保了音响主备操控系统的无缝切换。

具体的，当多组通道主备音响系统信号的自动切换装置处于自动切换模式工作时。AB参考信号(方波，正弦波，三角波或全频段音频信号等交变小信号)输送至参考比对信号输入接口201中，此时参考比对信号智能检测控制模块的控制芯片205对主参考比对信号输入接口201和备用参考比对信号输入接口202的信号进行参考比对判断。若主参考比对信号输入201和备用参考比对信号输入202都具有信号输入，则每组主备信号切换模块30的信号由主信号输入接口302输出至主备信号切换模块输出接口304进行输出；若只有主参考比对信号输入201具有信号输入，则每组主备信号切换模块30的信号的由主信号输入接口302输出至主备信号切换模块输出接口304输出，此时故障指示灯显示并发出故障提示蜂鸣；若只有备用参考比对信号输入202具有信号输入，则每组主备信号切换模块20放入信号由备用信号输入接口303输出至主备信号切换模块输出接口304输出，此时故障指示灯显示并发出故障提示蜂鸣；若主参考比对信号输入通道201和备用参考比对信号输入通道202都不具有信号输入，则保持现有状态。实现了，通过判断参考比对信号智能检测控制模块20的情况，进行自动切换输出的目的，提高运行的智能化。

进一步地，多组通道主备音响系统信号的自动切换装置的每组主备信号切换模块30上都独立设置有一个信号切换控制芯片，通过信号切换控制芯片进行选择切换主信号输入接口或备用信号输入接口输出信号，达到自动控制切换信号输出的目的。并且，每组主备信号切换模块30都并列运行，独立控制，无主次之分，因此单个通道发生损坏或故障时，并不会影响其它通道正常工作，提高使用的稳定性和可靠性。

本实施例中参考比对信号智能检测控制模块的控制芯片205和主备信号切换模块控制芯片301可以为微控制单元(英文全称为：Microcontroller Unit；英文缩写为：MCU)，又称单片微型计算机(英文全称为：Single Chip Microcomputer)或者单片机。

本实施例中手动/自动切换按钮1012具备手动复位功能，则是当多组通道主备音响系统信号的切换装置发生故障时，通过按压切换至手动状态实现手动复位，进而实现操作的灵活性。

如图1所示，本实施例中还包括多个显示灯，多个显示灯并联电连接至参考比对信号智能检测控制模块的控制芯片205上，多个显示灯包括主备参考信号电平显示灯1016和主备信号切换状态显示灯102，多个显示灯设置在箱体的前端操作面上，且多个显示灯用于显示每组主备信号切换模块的各自主备信号切换状态的指示。主备信号切换状态显示灯102设置有多个，一个主备信号切换状态显示灯102对应一组主备信号切换模块30，使得多组通道主备音响系统信号的切换装置的主备信号切换模块30都具有一个主备信号切换状态显示灯102进行显示；并且，若多组通道主备音响系统信号的切换装置发生故障、报警、复位等情况或状态时，也可以通过相应的故障显示灯1015、报警显示灯和复位显示灯进行对应显示，以达到操作员可以直观了解多组通道主备音响系统信号的切换装置的运行情况，提高实用性。

进一步地，如图1所示，本实施例中多个显示灯中还包括有主备信号切换状态显示灯102、AB组电源显示灯1011、故障显示灯1015，主备参考信号电平显示灯1016，故障提示的蜂鸣器，。当发生故障时，故障显示灯1015会亮起，同时故障提示蜂鸣器鸣叫，进而提醒操作员直观的知晓多组通道主备音响系统信号的切换装置发生故障，可以第一时间进行处理，提高安全性。

同理，电源显示灯1011可以对AB组电源供电模块50的工作进行实时亮灯显示，若AB组电源供电模块50发生故障时，则AB组电源供电模块50显示灯处于“不亮”的状态，进而操作员知晓多组通道主备音响系统信号的切换装置的问题是发生与AB组电源供电模块50处，便于针对性的处理；并且，在电源故障或停电时，多组通道主备音响系统信号的切换装置的每组主备信号切换模块30均会默认A信号输入直通输出。

具体的，本实施例中还包括故障警示器(未图示)，故障警示器与参考比对信号智能检测控制模块的控制芯片205连接。故障警示器可以为蜂鸣器或警示灯，当发生故障(AB组电源供电模块50损坏、某个信号输送道损坏)时，则可以通过故障警示器进行第一时间的报警提示，以便操作员及时知晓相应情况，并进行处理，提高安全性。

如图2所示，本实施例中还包括级联并列扩展模块40，级联并列扩展模块40与参考比对信号输入接口201电连接，级联并列扩展模块40用于并列级联至另一切换器、远程按钮盒或继电器箱。并列扩展模块40可以将多个的多组通道主备音响系统信号的切换装置进行级联(多个的多组通道主备音响系统信号的切换装置进行并联)，实现对信号输出通道30的多级扩展，以适应不同场合的需求，提高实用性。若是与远程按钮盒进行连接，则可以进行远程操控，提高操作的多样化。若是与继电器箱进行连接，则可以提高安全性。

如图3所示，本实施例中参考比对信号输入接口201设置有参考信号隔离变压器204，参考参考信号隔离变压器204用于对输入的进行信号电气隔离输入。通过参考信号隔离变压器204对AB参考输入信号(参考比对信号输入接口201中主参考比对信号输入通道201与备用参考比对信号输入通道202的比对信号)的输入进行隔离输入，进而解决信号检测共地及抑制外部高频干扰信号，保证自动切换可靠性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种多组通道主备音响系统信号的自动切换装置，其特征在于，包括一箱体、一AB组电源供电模块、多组主备信号切换模块、多台级联并列扩展模块和一参考比对信号智能检测控制模块；

所述多组主备信号切换模块内用于输送主信号和/或备用信号，设主信号为A信号，备用信号为B信号；

所述参考比对信号内用于输送A参考比对信号和B参考比对信号，所述A参考比对信号用于比对A信号，所述B参考比对信号用于比对B信号；

多台所述级联并列扩展模块并联连接到参考比对信号智能检测控制模块，以及多组所述主备信号切换模块并联连接至参考比对信号智能检测控制模块，多台所述级联并列扩展模块用于并列级联至另一台切换装置、远程按钮盒或继电器箱；所述AB组电源供电模块设置在所述箱体内，所述AB组电源供电模块用于为多组通道主备音响系统信号的自动切换装置提供电能；

所述参考比对信号智能检测控制模块通过A、B参考比对信号输入检测比对可控制每组主备信号切换模块自动切换各自的A、B信号输入接口输出至信号输出接口；

所述参考比对信号智能检测控制模块上设置有切换开关，所述切换开关用于切换多组通道主备音响系统信号的自动切换装置为手动或自动工作模式，同时所述参考比对信号智能检测控制模块设置有用于显示参考比对信号状态电平的主备参考信号电平显示灯，便于用户观察参考比对信号工作状态；

每组所述主备信号切换模块均设置有各自的主备信号切换状态显示灯，便于用户观察主备信号切换模块切换工作状态。

2.根据权利要求1所述的多组通道主备音响系统信号的自动切换装置，其特征在于：所述切换开关包括手动/自动切换按钮和手动操作按钮，每组所述主备信号切换模块并联电连接至所述手动操作按钮上，且所述参考比对信号智能检测控制模块并联至所述手动操作按钮，所述手动/自动切换按钮与所述参考比对信号智能检测控制模块连接；

当所述手动/自动切换按钮处于自动切换模式时，所述手动操作按钮处于“无效”状态。

3.根据权利要求2所述的多组通道主备音响系统信号的自动切换装置，其特征在于：所述手动操作按钮包括主信号手动切换按钮和备用信号手动切换按钮。

4.根据权利要求1所述的多组通道主备音响系统信号的自动切换装置，其特征在于：还包括多个显示灯，多个所述显示灯包括所述主备参考信号电平显示灯和所述主备信号切换状态显示灯，多个所述显示灯设置在所述箱体的前端操作面上，且多个所述显示灯用于显示每组主备信号切换模块的各自主备信号切换状态的指示。

5.根据权利要求4所述的多组通道主备音响系统信号的自动切换装置，其特征在于：多个所述显示灯中还包括有故障显示灯和电源显示灯。

6.根据权利要求1所述的多组通道主备音响系统信号的自动切换装置，其特征在于：还包括故障警示器，所述故障警示器与所述参考比对信号智能检测控制模块连接。

7.根据权利要求1所述的多组通道主备音响系统信号的自动切换装置，其特征在于：所述参考比对信号智能检测控制模块设置有参考信号隔离变压器，所述参考信号隔离变压器用于对输入的参考比对信号进行物理性电气隔离输入。

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