專利名稱：一種音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種信號交換及信號放大裝置，尤其是一種音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的音視頻矩陣設(shè)備只是一個獨立的矩陣交換單元，如果在音視頻系統(tǒng)中需要用到MIC輸入、音頻放大及混音等功能，則需要在原來的設(shè)備上分別增加前置增益放大器、 室內(nèi)外功放及音頻混合等設(shè)備，這樣不利于狹小空間的工程應(yīng)用，而且還會增加額外的成本。故，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種節(jié)約空間的音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置可采用如下技術(shù)方案一種音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置，該音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置包括主控模塊、與主控模塊連接的音頻矩陣模塊及視頻矩陣模塊、與音頻矩陣模塊連接的數(shù)字功放；其中，所述主控模塊用以整個音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置的控制，音頻矩陣模塊用以實現(xiàn)音頻矩陣的交換，視頻矩陣模塊用以實現(xiàn)視頻矩陣的交換及視頻輸出，數(shù)字功放用以實現(xiàn)音頻的輸出。與背景技術(shù)相比，本實用新型音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置通過主控模塊、音頻矩陣模塊、視頻矩陣模塊及數(shù)字功放代替了傳統(tǒng)的前置放大器、AV矩陣、調(diào)音臺和功放等設(shè)備，有效的縮小了空間，節(jié)約了成本。

圖1是本實用新型音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置中音頻矩陣模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置的音頻矩陣模塊中音頻混合電路示意圖。圖4是本實用新型音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置的視頻矩陣模塊中的視頻交換電路示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。請參閱圖1所示，本實用新型公開了一種音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置，該音頻視頻交換及音頻放大的裝置包括主控模塊、與主控模塊連接的音頻矩陣模塊及視頻矩陣模塊、與音頻矩陣模塊連接的數(shù)字功放。其中，所述主控模塊用以整個音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置的控制，音頻矩陣模塊用以實現(xiàn)音頻矩陣的交換，視頻矩陣模塊用以實現(xiàn)視頻矩陣的交換及視頻輸出，數(shù)字功放用以實現(xiàn)音頻的輸出。音頻交換模塊采用8X8的音頻模擬矩陣開關(guān)，實現(xiàn)了 8X8的音頻矩陣，兩路MIC通過前置增益放大器輸入音頻矩陣，實現(xiàn)MIC信號的前置放大，另外8路輸入音頻信號可以混合至一路輸出，實現(xiàn)音頻混合功能；視頻交換模塊則實現(xiàn)了 8X8的視頻交換及視頻輸出匹配；電源模塊為整個系統(tǒng)提供+3. 3V、士5V及+48V的穩(wěn)定電壓。所述音頻視頻交換及音頻放大的裝置還包括與音頻矩陣模塊連接的前置增益放大器，以及具有與主控模塊及視頻矩陣模塊連接的電源模塊。所述音頻矩陣中設(shè)有音頻混合電路，所述音頻混合電路包括兩片模擬矩陣開關(guān)芯片及與該兩片模擬矩陣開關(guān)芯片連接的音頻混合單元。所述視頻矩陣模塊中設(shè)有視頻交換電路，所述視頻交換電路包括模擬矩陣開關(guān)芯片及與該模擬矩陣開關(guān)芯片連接的輸出匹配單元，該輸出匹配單元包括輸出緩沖極以及與輸出緩沖極連接的阻抗匹配電路。本實施方式中的主控模塊采用STMicroelectronics公司的STM32F103Z芯片。 STM32F103Z是基于ARM Cortex -M3內(nèi)核的閃存微控制器，其工作頻率最高可達72MHz，在存儲器的O等待周期訪問時達1. 25Dhrystone MIPS/MHZ,是高速、低成本、低功耗的32位處理器，片上集成了 512KB Flash,64K SRAM、12位的A/D和D/A、FSMC外擴總線、USB以及眾的外設(shè)功能，并兼有低功耗和多種省電工作模式，是各種工業(yè)應(yīng)用高級控制的首選處理器。 STM32F103Z芯片上的串行接口(圖1中的MAX232串口轉(zhuǎn)換)可以實現(xiàn)與PC機的聯(lián)動控制；FLASH用來保存系統(tǒng)配置參數(shù)JTAG編程是STM32F103Z在線調(diào)試接口，并通過JTAG向主板芯片燒寫程序。本實施方式總的音頻矩陣的核心為兩片MT8816芯片。MT8816是MITEL公司生產(chǎn)的矩陣規(guī)模為8X16的模擬矩陣開關(guān)芯片，它采用ISO-CMOS工藝，功耗低、失真小、可靠性高；在MT8816內(nèi)部，由8行16列組成1 個模擬開關(guān)，其中的任何一個開關(guān)可以通過一個 7到1 線的解碼器來控制接通或斷開。本實施方式中在音頻矩陣中通過2片MT8816分別對左右音頻信號進行同步交換。請參閱圖2，為音頻矩陣模塊的結(jié)構(gòu)電路示意圖。從信源輸出的左右音頻信號經(jīng)匹配電路后進入音量控制芯片，進行輸入音量調(diào)節(jié)，然后輸出至矩陣芯片MT8816，經(jīng)MT8816交換后輸出的左右音頻信號，再進行音量調(diào)節(jié)及匹配輸出。所述音頻矩陣中輸入輸出音量控制通過專門的音量控制芯片PT2257來實現(xiàn)。在本實施方式的音頻矩陣中，8路音頻信號的混合同樣通過兩片MT8816芯片實現(xiàn)。請參閱圖3所示，為音頻矩陣模塊中的音頻混合電路示意圖，經(jīng)音量調(diào)節(jié)后的音頻信號輸入至MT8816進行交換控制，再經(jīng)混合單元疊加輸出，8路左聲道及8路右聲道各采用三級疊加混合的方法最終混合至一路輸出。在視頻矩陣中，采用一片MT8816矩陣開關(guān)芯片即可實現(xiàn)8路視頻信號的交換，視頻信號可采用直接或經(jīng)緩沖的方式輸入，經(jīng)矩陣交換后緩沖輸出。本系統(tǒng)中采用視頻信號直接輸入，經(jīng)矩陣交換后緩沖輸出，其電路結(jié)構(gòu)如圖4所示。本電路中采用了 8片MAX4219 芯片構(gòu)成8路視頻信號輸出緩沖級，并以75歐姆電阻形成阻抗匹配電路，以獲得良好的視
頻信號。 本實用新型音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置通過主控模塊、音頻矩陣模塊、視頻矩陣模塊及數(shù)字功放代替了傳統(tǒng)的前置放大器、AV矩陣、調(diào)音臺和功放等設(shè)備，有效的縮小了空間，節(jié)約了成本。經(jīng)實用驗證，可以以2U機箱空間實現(xiàn)8 X 8音頻交換、8 X 8視頻交換、MIC信號輸入、前置放大、音頻功率放大和混音功能。并且采用的以ARM Cortex -M3 內(nèi)核STM32F103Z微控器來實現(xiàn)信號的交換控制，其主頻高達70MHz，性能較一股的單片機有很大的提升，性價比高。
權(quán)利要求1.一種音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置，其特征在于該音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置包括主控模塊、與主控模塊連接的音頻矩陣模塊及視頻矩陣模塊、 與音頻矩陣模塊連接的數(shù)字功放；其中，所述主控模塊用以整個音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置的控制，音頻矩陣模塊用以實現(xiàn)音頻矩陣的交換，視頻矩陣模塊用以實現(xiàn)視頻矩陣的交換及視頻輸出， 數(shù)字功放用以實現(xiàn)音頻的輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置，其特征在于所述主控模塊具有編程接口及串行接口。
3.如權(quán)利要求1或2所述的音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置，其特征在于 所述音頻視頻交換及音頻放大的裝置還包括與音頻矩陣模塊連接的前置增益放大器。
4.如權(quán)利要求1或2所述的音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置，其特征在于 所述音頻視頻交換及音頻放大的裝置還具有與主控模塊及視頻矩陣模塊連接的電源模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置，其特征在于所述音頻矩陣中設(shè)有音頻混合電路，所述音頻混合電路包括兩片模擬矩陣開關(guān)芯片及與該兩片模擬矩陣開關(guān)芯片連接的音頻混合單元。
6.如權(quán)利要求1所述的音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置，其特征在于所述視頻矩陣模塊中設(shè)有視頻交換電路，所述視頻交換電路包括模擬矩陣開關(guān)芯片及與該模擬矩陣開關(guān)芯片連接的輸出匹配單元，該輸出匹配單元包括輸出緩沖極以及與輸出緩沖極連接的阻抗匹配電路。
專利摘要一種音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置，該音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置包括主控模塊、與主控模塊連接的音頻矩陣模塊及視頻矩陣模塊、與音頻矩陣模塊連接的數(shù)字功放；該音頻視頻交換及音頻混合功率放大的裝置通過主控模塊、音頻矩陣模塊、視頻矩陣模塊及數(shù)字功放代替了傳統(tǒng)的前置放大器、AV矩陣、調(diào)音臺和功放等設(shè)備，有效的縮小了空間，節(jié)約了成本。
文檔編號H03F3/20GK201966874SQ20102067729
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者王奇志, 閻洪林, 魯榮杰 申請人:南京萊斯信息技術(shù)股份有限公司