CN220325621U - 一种车载应急广播系统 - Google Patents

Abstract

一种车载应急广播系统，使用一体机设计，包括供电部分、音频部分和射频部分，除了调频发射天线和50‑9馈线外，所有模块均集成在一个机箱中，所有供电、音频、通讯和射频输出接口均设置在机箱前面板上。系统直接使用车载点烟器12V直流电源供电，同时用锂聚合物动力电池组作为备用电源，通过电源管理模块构成直流不间断供电系统。音频部分具备话筒和立体声线路输入接口，完成对输入信号的混合、处理、控制和输出，具备立体声线路和监听输出接口。射频部分由数字调制模块、射频功率放大模块、输出滤波及功率采集模块、调频发射天线和控制模块组成，完成调频广播信号的数字调制、功率放大、输出滤波、发射、检测和控制功能。

Description

一种车载应急广播系统

技术领域

本实用新型涉及模拟音频混合、处理、调制和调频发射领域，尤其涉及小功率调频广播发射及其前端音频系统。

背景技术

调频广播信号质量高，传输成本低，发射功率低，天线尺寸小，覆盖范围可控，非常适合作为车载广播来使用。很多新闻宣传部门、政府机关和应急管理部门都配备有车载调频广播系统，各相关厂家也有对应的解决方案和产品，主要都是用于应急广播、政务考察随车讲解等场景。

但是目前的应用情况，都是利用现有的调音台、多媒体播放器、小功率调频发射机等前端和调制发射设备，这些专业设备绝大多都是采用标准19英寸机柜的宽度，即单个设备安装宽度为48.26cm，高度从1U（4.445cm）到3U不等。所有设备集成安装在车载机柜上后，往往造成体积大、质量重的问题，小型车辆无法安装，必须配备大型越野车或者SUV以上的车型；另外所有的专业设备都是交流供电，系统必须配备车载逆变器，而且集成后的系统功耗都比较大，逆变器需要直接从车辆电瓶上取电，车辆须做供电部分的改造。所有的这些问题导致系统灵活性极大受限，只能安装在特定的专用车辆上，并且具有较大的体积和较重的质量。

因此，我们提出一种车载应急广播系统，以便于优化和解决上述提出的问题。

发明内容

为了克服车载应急广播系统体积大、质量重的问题，同时保证专业调频广播的音频和射频质量，本实用新型提出了一种车载应急广播系统，使用一体机设计代替多个设备集成，实现车载广播系统小型化、轻量化、低功耗，并且整机使用12V直流供电，直接使用车辆点烟器电源接口供电，省去了逆变器和车辆供电改造环节，易于拆卸安装，方便在多台车辆上部署和使用。

除了调频发射天线和50-9馈线外，所有功能模块均集成在一个机箱中，所有供电、音频、通讯和射频输出接口均设置在一体机前面板上，如图2的实施例所示，便于车载安装和使用。

系统主要由供电部分、音频部分和射频部分构成。

如图1所示，供电部分以车载点烟器12V直流电源作为主用电源，1个4S锂聚合物动力电池组作为备用电源，主备电源经由电源管理模块构成直流不间断供电系统，输出至稳压模块，并为其它模块和系统提供直流电源。

如图1所示，音频部分主要由微型调音台模块构成，对接入车载应急广播系统的话筒及线路音频输入信号进行混合、处理和控制后，生成左右声道立体声播出信号，并输出至射频部分。微型调音台模块在设备前面板上提供2路话筒输入接口、2对左右声道立体声线路输入接口、2对左右声道立体声线路输出接口和2个左右声道立体声监听输出接口。

如图1所示，射频部分由数字调制模块、射频功率放大模块、输出滤波及功率采集模块、调频发射天线和控制模块组成。

由音频部分送来的立体声播出音频信号被执行A/D转换后，经直接数字频率合成器（DDS）实现数字化调频调制，然后再把经过D/A转换的已调信号送至射频功率放大模块进行功率放大，射频输出功率0~50瓦可调。

经放大后的射频信号经输出滤波及功率采集模块后，经50-9馈线送至车顶鞭状调频发射天线进行发射，同时将正反向功率采集数据送至控制模块。

控制模块提供用户数据接口并具备控制功能。用户数据接口显示射频部分所有模块的供电、音频信号、正反向功率、调制度信息；控制模块根据用户对发射频率、功率数值、音频增益的设置，对数字调制模块和射频功率放大模块的相应参数进行调节，从而实现控制功能。

附图说明

图1是系统原理图，图2是实施例的设备前面板示意图。

图2中标号1、2分别为第1、2路XLR平衡话筒输入接口，3为“线路1”一对6.5mm TRS平衡立体声输入接口，4为“线路2”一对RCA非平衡立体声输入接口，5为XT60 12V直流电源输入接口，6为RJ45网络接口，7为N型母头射频输出接口，8为一对6.5mm TRS平衡立体声线路输出接口，9为两个6.5mm TRS非平衡立体声监听输出接口，10为话筒输入线路48V幻象电源开关，11为话筒输入信号增益控制旋钮，12为话筒输入线路三段式均衡控制旋钮，13为话筒输入信号音量控制旋钮，14为“线路1”和“线路2”立体声输入信号的增益控制旋钮，15为“线路1”和“线路2”立体声输入信号的声像控制旋钮，16为“线路1”和“线路2”立体声输入信号的音量控制旋钮，17为两个立体声监听输出的音量控制旋钮，18为总输出音量电平表，19为12V直流电源和电池组供电指示灯，20为LCD控制和显示模块。

具体实施方式

在图2所示的实施例中，除了调频发射天线和50-9馈线外，所有模块均集成在一个机箱中，所有供电、音频、通讯和射频输出接口均设置在机箱前面板上，便于操作和车载安装。

供电部分由电源管理模块、4S锂聚合物动力电池组、稳压模块1和稳压模块2构成。电池组14.8V及车载点烟器12V直流电源连接至电源管理模块并构成直流不间断供电系统。

在图2所示的实施例中，车载点烟器12V直流电源通过设备前面板上的XT60接口（5）输入，两个电压输入正常指示灯（19）分别在车载点烟器12V和电池组14.8V直流电源正常输入时点亮。

如图1所示，电源管理模块优先使用车载点烟器12V直流电源输出至稳压模块1、2，并根据电池组电压，自动为其充电；车载点烟器12V直流电源中断时，切换至电池组输出，不间断为稳压模块1、2提供直流电源。电源管理模块最大额定功率设为150瓦，并实现不中断主备电源切换；具备动态电源管理功能，在达到最大额定功率时降低电池充电电流，避免车载点烟器12V直流电源输出过载；具备电池检测功能，防止电池组过充电和过放电。

稳压模块1提供5V，6A直流供电输出，额定功率30瓦，为微型调音台模块、数字调制模块、控制模块和输出滤波及功率采集模块供电。稳压模块2提供15V，7A直流供电输出，额定功率105瓦，为射频功率放大模块供电。

音频部分主要由微型调音台模块构成。微型调音台模块负责对输入信号进行混合、处理、控制和输出。在设备前面板上提供2路话筒输入接口、2对左右声道立体声线路输入接口、2对左右声道立体声线路输出接口、2个左右声道立体声监听输出接口。

在图2所示的实施例中，在位于一体机的操作、接口即机箱前面板上，两路话筒输入接口采用XLR平衡接口（1、2），输入阻抗2kΩ，输入线路具备话筒放大器；具备48V幻象电源，使用按钮开关（10）控制；具备中心频点分别为80Hz、2.5kHz、12kHz的三段式均衡调节功能，使用旋钮电位器（12）控制，增益+15dB～-15dB；使用旋钮式控制器（11）控制输入增益，+10dB～+60 dB可调；使用旋钮式控制器（13）控制音量大小，可调范围-∞～+15dB。

在图2所示的实施例中，一对左右声道立体声线路输入接口采用6.5mm TRS平衡接口（3），输入阻抗20kΩ，另外一对左右声道立体声线路输入接口采用RCA非平衡接口（4），输入阻抗10kΩ，以满足不同输入需求。两对线路输入分别使用两个旋钮式增益控制器（14）控制输入增益，+10dB～+40dB可调；分别使用两个旋钮式音量控制器（16）控制音量大小，可调范围-∞～+15dB；分别使用两个旋钮式声像控制器（15）调节线路输入端分别送入立体声总线L和R的立体声信号的左右相对电平大小，从而进行声像调节控制。

在图2所示的实施例中，微型调音台模块上的2对左右声道立体声线路输出信号，一路直接连接至数字调制模块，另一路在前面板上采用6.5mm TRS平衡接口（8）输出，输出阻抗240Ω，使用LED电平表（18）指示总输出电平。

在图2所示的实施例中，2个左右声道立体声监听输出接口在前面板上采用两个6.5mm TRS非平衡接口（9）输出，输出阻抗150Ω，分别使用两个旋钮式音量控制器（17）调节音量大小，可调范围-∞～0dB。

微型调音台模块为有源设备，由稳压模块1为其提供5V直流供电，额定功率10瓦。

如图1所示，射频部分由数字调制模块、射频功率放大模块、输出滤波及功率采集模块、调频发射天线和控制模块组成。

数字调制模块把从音频部分送来的立体声音频信号进行A/D转换后，通过直接数字频率合成器（DDS）实现数字化调频调制，然后将已调信号进行D/A转换并送至射频功率放大模块。

射频功率放大模块由稳压模块2提供15V直流电源，模块输出功率0~50瓦可调，效率典型值为60%。

经放大后的射频信号经输出滤波及功率采集模块后，将正反向功率采集数据送至控制模块，同时通过N型母头对外输出射频信号。

在图2所示的实施例中，前面板上的N型母头（7）是射频信号输出接口，输出阻抗为50Ω。N型母头连接50-9馈线后，送至鞭状调频发射天线。天线高度≤1.5米，重量不超过6公斤，基部带磁铁吸盘吸附在车顶上便于装卸，工作频率范围87.5MHz ～108 MHz。

控制模块采集数字调制模块、射频功率放大模块、输出滤波及功率采集模块的供电电压、工作电流、发射频率、正向功率、反向功率、调制度数据，实现状态检测功能，并提供如图2所示实施例中的RJ45网络接口（6）。

用户通过如图2所示实施例中的RJ45网络接口（6）使用NTMP协议对控制模块提供的上述状态检测信息进行查看，同时通过设置发射频率、在0~50瓦范围内调节发射功率、调节数字调制模块中左右声道的音频增益实现对数字调制模块和射频功率放大模块的控制功能。

在图2所示的实施例中，控制模块连接LCD控制和显示模块（20），用户可由其直接查看控制模块所采集的数据，并通过按钮进行交互及控制操作。

Claims (6)

1.一种车载应急广播系统，其特征是：使用一体机设计，包括供电部分、音频部分和射频部分，除了调频发射天线和50-9馈线外，所有模块均集成在一个机箱中，所有供电、音频、通讯和射频输出接口均设置在机箱前面板上。

2.根据权利要求1所述的车载应急广播系统，其特征是：供电部分直接使用车载点烟器12V直流电源供电，同时用锂聚合物动力电池组作为备用电源，由电源管理模块构成直流不间断供电系统。

3.根据权利要求1所述的车载应急广播系统，其特征是：音频部分在前面板上提供话筒输入接口和立体声线路输入接口，完成对输入信号的混合、处理、控制和输出，为射频部分提供左右声道立体声播出信号，具备立体声线路输出接口和立体声监听输出接口。

4.根据权利要求3所述的车载应急广播系统，其特征是：音频部分的话筒输入接口采用XLR平衡接口，输入线路具备48V幻象电源，具备三段式均衡调节器、增益控制器和音量控制器。

5.根据权利要求3所述的车载应急广播系统，其特征是：音频部分的立体声线路输入接口包括一对6.5mm TRS左右声道立体声平衡接口和一对RCA左右声道立体声非平衡接口，立体声输入线路具备增益控制器、音量控制器和声像控制器。

6.根据权利要求1所述的车载应急广播系统，其特征是：射频部分由数字调制模块、射频功率放大模块、输出滤波及功率采集模块、调频发射天线和控制模块组成，完成调频广播信号的数字调制、功率放大、输出滤波、发射、检测和控制功能。