CN2562511Y - 总线型公共广播系统主机 - Google Patents

Abstract

总线型公共广播系统主机，包括指令调制器、信号相加器，以及音源和指令产生器。指令调制器将指令调制到一定频率的载波上，成为调制信号，信号相加器接受音源和指令调制器的输出信号，并输出一混合信号送入总线。本实用新型提供的总线型公共广播系统主机具有音响效果高保真、结构简单可靠、配置灵活、容量几乎无限制的优点。

Description

总线型公共广播系统主机

技术领域

本实用新型是涉及总线型公共广播系统，尤指一种总线型公共广播系统主机。

背景技术

现有的公共广播系统主机为了能够实现较远距离的信号传递，输出到广播线路上的电压一般规定为70-240V(各国制订不同的定电压标准)。在这种模式下，基本的公共广播系统由主机、广播线路和一个以上终端音箱单元组成，其中主机由音源和集中大功率定压式功放机(目前广泛采用的是晶体管功放机)组成。这种公共广播系统主机存在四个方面的无法从根本上克服的弊端：一是音响效果难以做到高保真；二是可靠性和稳定性差；三是分区广播控制导致广播线路结构复杂，即分N个区必须N对广播线；四是扩容受到已经配置的功放机等的限制而变得很困难。前二个方面下面进一步说明。

音响效果难以做到高保真的原因有三：一是功放机内的输出升压变压器受到材料的限制，功率带宽无法做到音频全频带；二是定压式输出模式导致终端音箱单元必须由喇叭、及其与广播线之间接入的线间变压器组成，该变压器受到与功放机输出变压器同样的材料限制；三是定压式输出模式导致广播线路上受线路电阻、分布电容和分布电感的功率损耗的限制，线路上的功率损耗不仅仅是使有效功率降低，更主要的是此损耗与频率直接相关，使频率响应变劣，距离越长损耗和变劣情况越严重。

主机的可靠性和稳定性差的原因有四：一是大功率功放机本身由于功率大，发热量高，比较容易损坏和老化，虽然有些带有风散，但是风散本身寿命短、噪音大；二是定压式输出模式导致线路上传送功放机输出的高压大功率信号，一旦线路出现短路将直接危及功放机，导致功放机损坏，以致造成系统瘫痪。尽管目前一些功放机具有短路保护，但是对于线路上软短路和软过载(此处“软”的含义是指，通常线路是正常的，在线路上有不同电压或不同频率的音频信号或工作一段时间或因季节不同而出现的短时短路和过载现象)、频度较高的间断性过载和短路情况，以及其它原因造成系统超音频自激等情况，从技术上很难进行及时而有效的保护处理，从而损坏功放机。实践证明，因线路故障而引起功放机损坏的情况相当普遍。三是定压式输出模式导致每个喇叭必须通过线间变压器连接到功放机的输出，线间变压器的特点是其初级负荷在低频时显著加重，在连接数量较多时，对功放机的工作就构成低频信号远超负荷，从而损坏功放机。虽然从理论上讲可以通过大量增加初级电感量来解决这一问题，但是体积、成本和兼顾高频端特性等的限制使得在实际上不可能实现。四是每个喇叭通过线间变压器被连接在一起，一旦某个变压器或喇叭出现短路或过载故障将直接引起功放机无法正常工作或损坏。

实用新型内容

鉴于上述，本实用新型提供一种音响效果高保真、结构简单可靠、配置灵活的、容量几乎无限制的总线型公共广播系统主机，它在总线型公共广播系统中起到混合和发送音源信号与分区控制指令等作用。

本实用新型的总线型公共广播系统主机，其特征在于：包括

指令调制器：接受输入的串行控制指令，并调制到一定频率的载波上，输出调制信号给信号相加器；

信号相加器：接受输入的音频信号和指令调制器输出的调制信号，并输出一混合信号送入总线；

还包括

音源：用于输出音频信号，并送给信号相加器作为其输入的音频信号；

指令产生器：用于发出串行控制指令，并送给指令调制器作为其输入的串行控制指令。

本实用新型，具有如下实质性特点和优势：

首先，在音响质量方面，因为甩掉了现有系统中的限制音响频带的音频升压变压器，而是采用音频小信号直接输出并且传送，音响效果完全可以做到高保真。第二是在可靠性和稳定性方面，由于去掉了集中大功率功放机(而采用分散小功率放大模式)，几乎没有发热量，不容易损坏和老化；由于所配套的设备具有功放电路，主机无须输出功率信号，故不存在线路故障损坏主机的问题；所配套的设备的输入没有感性负载，不存在低频超过负荷问题。第三是广播系统分区是通过串行控制指令进行的，无论多少区也只需发送串行控制指令即可实现，使得系统结构变得异常简单。第四是由该主机所组成的系统是采用的总线方式，系统容量几乎没有限制，在实际的用户中其扩展几乎是无限的，而且不依赖于主机配置；第五利用其指令系统可实现其它用途的通信，如其它控制指令、数据通信等，使系统功能升级无限，更加便于与互连网、局域网连网及交互操作。

附图说明

图1是本实用新型总线型公共广播系统主机电原理框图。

图2是本实用新型总线型公共广播系统主机典型的具体实施例的电路图。

具体实施方式

参阅图1，本发明总线型公共广播系统主机是由音源(如VCD机)1、指令产生器(如单片机89C2051)2(如单片机89C2051)、指令调制器4(如FSK调制器)以及信号相加器3(如由运算放大器TL082等器件组成的电路)组成。

图1中所述各种功能电路模块，均属于普遍而成熟的技术，而且均可采用多种方案来实现。虽然实现的方案可以千变万化，但是其基本原理是一样的：

由指令产生器2发出的串行控制指令B，经过调制器4调制在一定频率的载波上产生调制信号D，与由音源1输出的音频信号A经过信号相加器3混合为混合信号C。该混合信号在组成系统时将送到公共总线上。这种主机配成系统时所配套的终端接收单元均接到该总线上，各自接收主机发送的音频信号和控制指令，并且音频信号被放大后驱动喇叭以还原声音，控制指令则用于声音通断或其它的控制，以达到分区广播等目的。因此，该主机实际上不输出音频功率信号，而是输出音频与经过调制的控制指令的混合信号，音频功率放大和分区等控制均在配套的终端设备中各自独立进行。

图2是一种典型的实施例子。在这个例子中，主机的指令产生器发出的串行控制指令经过FSK调制到载波信号上，再与音频信号简单地加以混合。组成系统时该信号送到公共总线上。载波频率则选择一般人耳听不见的频率。其详细的结构和原理如下：

由指令产生器单片机U1(包括89C2051及其振荡元件电容C15、C16、晶振Z1等)发出指令B并且控制模拟开关U8A；由U9(包括4060及其振荡元件电容C12、C13、电阻R11、晶振Z2等)组成载波信号发生器产生载波信号G并送到模拟开关U8A的信号输入端，指令B通过控制模拟开关的通断以实现FSK调制，产生FSK调制信号H；由运算放大器U10A、电阻R12、R13、R14、电容C14组成信号相加器。调制信号H接到信号相加器的输入电阻R12、由音源VCD产生的音频信号A接到信号相加器的输入电阻R13实现调制信号与音频信号是混合，输出混合信号C。

Claims (3)

1、总线型公共广播系统主机，其特征在于：包括

指令调制器：接受输入的串行控制指令，并调制到一定频率的载波上，输出调制信号给信号相加器；

信号相加器：接受输入的音频信号和上述指令调制器输出的调制信号，并输出一混合信号送入总线。

2、根据权利要求1所述的总线型公共广播系统主机，其特征在于：还包括音源，用于输出音频信号，并送给信号相加器作为其输入的音频信号。

3、根据权利要求1或2所述的总线型公共广播系统主机，其特征在于：还包括指令产生器，用于发出串行控制指令，并送给指令调制器作为其输入的串行控制指令。

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