多音源智能侦测切换的音频切换器制造技术

本实用新型专利技术所得到的多音源智能侦测切换的音频切换器，采用具有减法器、比较器的检测模块来实现音频信号的侦测；采用具有N沟道的NMOS对管的音频切换模块实现功放音频信号的开关及切换功能；采用MCU对采样信号进行状态分析，进行音源的智能切换，摒弃了以往的机械开关或继电器模式，完全通过电路实现了音频的自动检测及切换，具有成本低，使用寿命长，智能化程度高的特点。

Audio switcher for multi source intelligent detection switching

The audio switch of the multi source intelligent detection switch obtained by the utility model uses a detection module with a subtracer and a comparator to detect the audio signal; the audio switching and switching power of the power amplifier are realized by the audio switching module of the NMOS pair of N channel, and the state of the sampling signal is divided by the MCU. Analyze the intelligent switching of the sound source, abandon the previous mode of mechanical switch or relay, complete the automatic detection and switching of audio through the circuit, which has the characteristics of low cost, long service life and high intelligence.

【技术实现步骤摘要】
多音源智能侦测切换的音频切换器
本技术涉及一种音频切换器，特别是一种多音源智能侦测切换的音频切换器。
技术介绍
随着汽车工业的蓬勃发展和电子科技的进步，汽车电子产品朝着多功能、智能化的方向迅速发展着，公交系统也不例外，公交车上往往存在多种媒体设备，包括智能报站器、电视机、喊话器等等。不同设备有着不同的供应商，有各自独立的功放系统，连接车声扬声器即可正常工作。公交公司采购车辆时，扬声器线束已按常规方式预埋在车身之中，为满足公交运行需求，需后装各类产品，以报站器和电视机为例，两个设备需分享车声扬声器，如报站器使用左侧扬声器，电视机使用右侧扬声器，两组设备独立使用，看似互不影响，但在实际使用过程中，当公交车到达指定地点需进行报站时，报站语音掺杂着电视机的声音，对报站效果存在一定影响，部分乘客会因播报不清而出现错站、过站等。当存在三路或以上设备时，甚至需要共用某一组扬声器，设备之间会产生互扰甚至导致设备损坏。目前市面上常用的功放信号切换装置多采用机械开关或继电器模式，两路功放音频信号分别接到单刀双掷开关的两侧或继电器两侧，开关或继电器公共端输出连接扬声器，当需要切换音源时，通过手动切换得以实现，该方式虽能实现大功率音频信号的切换，但实际操作需人工参与，而且功放信号电流较大，在开关过程中触点易打火氧化，使用寿命受开关电气性能所限，不适于应用在公交报站等需频繁切换的场景。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提出了一种多路音源智能侦测，并自动智能切换，且使用寿命长的多音源智能侦测切换的音频切换器。本技术设计的多音源智能侦测切换的音频切换器，包括音频切换单元，MCU控制单元以及检测模块，所述的音频切换单元上设有音频输入和音频输出接口，MCU控制单元与音频切换单元连接，检测模块与MCU控制单元连接，且检测模块也与音频输入连接。进一步的方案是，所述的音频切换单元包括由NMOS管，AUDIOIN接口、AUDIOOUT接口、CTRL+接口和CTRL-接口组成的开关电路，所述的AUDIOIN接口和AUDIOOUT接口之间对称的串联两个NMOS管，两个NMOS管的G脚均连接CTRL+接口，两个NMOS管的之间连接CTRL-接口，CTRL+与CTRL-之间通过变压器输入有电压V。进一步的方案是，所述的检测模块包括运放U1A和运放U1B，运放U1A输入端连接音频的两个信号线，运放U1A的输出端通过半波整流电路连接到运放U1B的输入端，运放U1B的另一个输入端连接参考电平Vref，运放U1B的输出端连接到MCU控制单元。本技术所得到的多音源智能侦测切换的音频切换器，采用减法器、比较器来实现音频信号的侦测；采用N沟道的NMOS对管实现功放音频信号的开关及切换功能；采用MCU对采样信号进行状态分析，进行音源的智能切换，摒弃了以往的机械开关或继电器模式，完全通过电路实现了音频的自动检测及切换，具有成本低，使用寿命长，智能化程度高的特点。附图说明图1是本技术的音频切换单元电路结构示意图。图2是本技术音频切换单元NMOS管控制电路图。图3是本技术的检测模块电路结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1。如图1-3所示，本实施例描述的多音源智能侦测切换的音频切换器，包括音频切换单元，MCU控制单元以及检测模块，所述的音频切换单元上设有音频输入和音频输出接口，MCU控制单元与音频切换单元连接，检测模块与MCU控制单元连接，且检测模块也与音频输入连接。所述的音频切换单元包括由NMOS管，AUDIOIN接口、AUDIOOUT接口、CTRL+接口和CTRL-接口组成的开关电路，所述的AUDIOIN接口和AUDIOOUT接口之间对称的串联两个NMOS管，两个NMOS管的G脚均连接CTRL+接口，两个NMOS管的之间连接CTRL-接口，CTRL+与CTRL-之间通过变压器输入有电压V。所述的检测模块包括运放U1A和运放U1B，运放U1A输入端连接音频的两个信号线，运放U1A的输出端通过半波整流电路连接到运放U1B的输入端，运放U1B的另一个输入端连接参考电平Vref，运放U1B的输出端连接到MCU控制单元。本实施例所描述的多音源智能侦测切换的音频切换器，利用NMOS管道双向导通、较小的Rds值及大电流特性，实现功放音频信号的开关，音频切换单元由多个图1所示的模块所组成，实现功放音频信号的切换。如图1所示，工作时，功放音频信号AUDIO+、AUDIO-输入到S1端，当NMOS管Q1、Q2、Q3、Q4导通时，AUDIO+、AUDIO-转换为AUDIO+_OUT、AUDIO-_OUT输出到扬声器。难点在于当Q1、Q2、Q3、Q4导通时，D点电平随着S1电平状态变化，电平状态在VDD与-VDD之间变化，如果在G端施加一个固定电平，G点与D点之间的压差会出现不足与将NMOS管打开，Q1、Q2、Q3、Q4将处于截止状态，音频播放存在断断续续的情况。因此如何解决音频播放时，NMOS管道导通问题能为本案的关键。本实施例采用已D点作为参考点，在G的“悬浮”一个固定电压V，使CTL+-CTL-始终等于V。由于NMOS管栅极控制电压参考的电平并不是整个电路的GND，而是由NMOS管所在的电路所决定。如图2所示，在NMOS管控制电路中加入变压器，通过控制变压器初级线圈输入电压的有无来控制NMOS管G点与D点的压差，这个压差由变压器次级线圈输出通过整流后得出，当CTL+-CTL-=V时，Q1、Q2、Q3、Q4导通，扬声器播放当前音源的音频，反之，当CTL+-CTL-=0时，Q1、Q2、Q3、Q4处于截止状态，不播放该路音频，达到关断扬声器的效果。本实施例解决的另一个问题是功放音频信号的侦测问题，如图3所示，功放输出驱动一个扬声器需两根信号线，分别为AUDIO+和AUDIO-，本实施例中采用对比两根信号线的信号，通过减法器将信号做减法处理，以1KHZ标准音频信号为例，运放U1A的1脚输出为1KHZ正弦波，通过电容C3进行隔直处理，二极管D1、电容C4进行半波整流得到一个直流电平信号AUDIO_MIX，输入到运放U1B的负端。运放U1B在本实施例中作为比较器使用，其正端预设一个参考电平Vref，Vref电平可通过MCU控制单元进行调节，通过比较AUDIO_MIX与Vref电平状态，得到AUDIO_DEC的值并传送给MCU控制单元，当Vref高于AUDIO_MIX时，AUDIO_DEC为高电平，反之则为低电平，MCU控制单元以此作为切换音源信号的依据。整个多音源智能侦测切换的音频切换器的工作流程如下所述：上电后进行系统初始化，初始化完成后MCU控制单元通过检测模块实时监测音源1是否有声音输入，如无声音输入，则关闭音源1通道，打开音源2通道播放音源2的音频信号，在播放过程中，检测模块继续检测音源1是否有声音输入，当检测到音源1有声音输入时，关闭音源2通道，打开音源1通道开始播放音源1的音频信号，此时MCU会检测音源1音频是否播放完毕，如播放完毕，延时一段时间后关闭音源1通道，打开音源2通道播放音源2的音频信号，以保证音源1语音信号播放的完整性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多音源智能侦测切换的音频切换器，包括音频切换单元，MCU控制单元以及检测模块，其特征是所述的音频切换单元上设有音频输入和音频输出接口，MCU控制单元与音频切换单元连接，检测模块与MCU控制单元连接，且检测模块也与音频输入连接。

【技术特征摘要】
1.一种多音源智能侦测切换的音频切换器，包括音频切换单元，MCU控制单元以及检测模块，其特征是所述的音频切换单元上设有音频输入和音频输出接口，MCU控制单元与音频切换单元连接，检测模块与MCU控制单元连接，且检测模块也与音频输入连接。2.根据权利要求1所述的多音源智能侦测切换的音频切换器，其特征是所述的音频切换单元包括由NMOS管，AUDIOIN接口、AUDIOOUT接口、CTRL+接口和CTRL-接口组成的开关电路，所述的AUDIOIN接口和AUDIOO...

【专利技术属性】
技术研发人员：金昊炫，周伯涛，张宏宽，郑小平，冯丽琼，施浏晟，胡权，梁增银，宋洁君，
申请(专利权)人：数源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33