專利名稱：總線型公共廣播系統主機的制作方法
技術領域：
本發明是涉及總線型公共廣播系統，尤指一種總線型公共廣播系統主機。
音響效果難以做到高保真的原因有三一是功放機內的輸出升壓變壓器受到材料的限制，功率帶寬無法做到音頻全頻帶；二是定壓式輸出模式導致終端音箱單元必須由喇叭、及其與廣播線之間接入的線間變壓器組成，該變壓器受到與功放機輸出變壓器同樣的材料限制；三是定壓式輸出模式導致廣播線路上受線路電阻、分布電容和分布電感的功率損耗的限制，線路上的功率損耗不僅僅是使有效功率降低，更主要的是此損耗與頻率直接相關，使頻率響應變劣，距離越長損耗和變劣情況越嚴重。
主機的可靠性和穩定性差的原因有四一是大功率功放機本身由于功率大，發熱量高，比較容易損壞和老化，雖然有些帶有風散，但是風散本身壽命短、噪音大；二是定壓式輸出模式導致線路上傳送功放機輸出的高壓大功率信號，一旦線路出現短路將直接危及功放機，導致功放機損壞，以致造成系統癱瘓。盡管目前一些功放機具有短路保護，但是對于線路上軟短路和軟過載(此處“軟”的含義是指，通常線路是正常的，在線路上有不同電壓或不同頻率的音頻信號或工作一段時間或因季節不同而出現的短時短路和過載現象)、頻度較高的間斷性過載和短路情況，以及其它原因造成系統超音頻自激等情況，從技術上很難進行及時而有效的保護處理，從而損壞功放機。實踐證明，因線路故障而引起功放機損壞的情況相當普遍。三是定壓式輸出模式導致每個喇叭必須通過線間變壓器連接到功放機的輸出，線間變壓器的特點是其初級負荷在低頻時顯著加重，在連接數量較多時，對功放機的工作就構成低頻信號遠超負荷，從而損壞功放機。雖然從理論上講可以通過大量增加初級電感量來解決這一問題，但是體積、成本和兼顧高頻端特性等的限制使得在實際上不可能實現。四是每個喇叭通過線間變壓器被連接在一起，一旦某個變壓器或喇叭出現短路或過載故障將直接引起功放機無法正常工作或損壞。
本發明的總線型公共廣播系統主機，其特征在于包括指令調制器接受輸入的串行控制指令，并調制到一定頻率的載波上，輸出調制信號給信號相加器；信號相加器接受輸入的音頻信號和指令調制器輸出的調制信號，并輸出一混合信號送入總線；還包括音源用于輸出音頻信號，并送給信號相加器作為其輸入的音頻信號；指令產生器用于發出串行控制指令，并送給指令調制器作為其輸入的串行控制指令。
本發明具有如下實質性特點和優勢首先，在音響質量方面，因為甩掉了現有系統中的限制音響頻帶的音頻升壓變壓器，而是采用音頻小信號直接輸出并且傳送，音響效果完全可以做到高保真。第二是在可靠性和穩定性方面，由于去掉了集中大功率功放機(而采用分散小功率放大模式)，幾乎沒有發熱量，不容易損壞和老化；由于所配套的設備具有功放電路，主機無須輸出功率信號，故不存在線路故障損壞主機的問題；所配套的設備的輸入沒有感性負載，不存在低頻超過負荷問題。第三是廣播系統分區是通過串行控制指令進行的，無論多少區也只需發送串行控制指令即可實現，使得系統結構變得異常簡單。第四是由該主機所組成的系統是采用的總線方式，系統容量幾乎沒有限制，在實際的用戶中其擴展幾乎是無限的，而且不依賴于主機配置；第五利用其指令系統可實現其它用途的通信，如其它控制指令、數據通信等，使系統功能升級無限，更加便于與互連網、局域網連網及交互操作。
圖2是本發明總線型公共廣播系統主機典型的具體實施例的電路圖。
參閱

圖1，本發明總線型公共廣播系統主機是由音源(如VCD機)1、指令產生器(如單片機89C2051)2(如單片機89C2051)、指令調制器4(如FSK調制器)以及信號相加器3(如由運算放大器TL082等器件組成的電路)組成。
圖1中所述各種功能電路模塊，均屬于普遍而成熟的技術，而且均可采用多種方案來實現。雖然實現的方案可以千變萬化，但是其基本原理是一樣的由指令產生器2發出的串行控制指令B，經過調制器4調制在一定頻率的載波上產生調制信號D，與由音源1輸出的音頻信號A經過信號相加器3混合為混合信號C。該混合信號在組成系統時將送到公共總線上。這種主機配成系統時所配套的終端接收單元均接到該總線上，各自接收主機發送的音頻信號和控制指令，并且音頻信號被放大后驅動喇叭以還原聲音，控制指令則用于聲音通斷或其它的控制，以達到分區廣播等目的。因此，該主機實際上不輸出音頻功率信號，而是輸出音頻與經過調制的控制指令的混合信號，音頻功率放大和分區等控制均在配套的終端設備中各自獨立進行。
圖2是一種典型的實施例子。在這個例子中，主機的指令產生器發出的串行控制指令經過FSK調制到載波信號上，再與音頻信號簡單地加以混合。組成系統時該信號送到公共總線上。載波頻率則選擇一般人耳聽不見的頻率。其詳細的結構和原理如下由指令產生器單片機U1(包括89C2051及其振蕩元件電容C15、C16、晶振Z1等)發出指令B并且控制模擬開關U8A；由U9(包括4060及其振蕩元件電容C12、C13、電阻R11、晶振Z2等)組成載波信號發生器產生載波信號G并送到模擬開關U8A的信號輸入端，指令B通過控制模擬開關的通斷以實現FSK調制，產生FSK調制信號H；由運算放大器U10A、電阻R12、R13、R14、電容C14組成信號相加器。調制信號H接到信號相加器的輸入電阻R12、由音源VCD產生的音頻信號A接到信號相加器的輸入電阻R13實現調制信號與音頻信號是混合，輸出混合信號C。
權利要求
1.總線型公共廣播系統主機，其特征在于包括指令調制器接受輸入的串行控制指令，并調制到一定頻率的載波上，輸出調制信號給信號相加器；信號相加器接受輸入的音頻信號和上述指令調制器輸出的調制信號，并輸出一混合信號送入總線。
2.根據權利要求1所述的總線型公共廣播系統主機，其特征在于還包括音源，用于輸出音頻信號，并送給信號相加器作為其輸入的音頻信號。
3.根據權利要求1或2所述的總線型公共廣播系統主機，其特征在于還包括指令產生器，用于發出串行控制指令，并送給指令調制器作為其輸入的串行控制指令。
4.根據權利要求1、2或3所述的總線型公共廣播系統主機，其特征在于所述載波的頻率范圍是187557.1Hz以上及1738.4Hz～187443.7Hz。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的總線型公共廣播系統主機，其特征在于所述載波的頻率范圍是187557.1Hz以上及1738.4Hz～15619.7Hz和15630.9Hz～187443.7Hz。
全文摘要
總線型公共廣播系統主機，包括指令調制器、信號相加器，以及音源和指令產生器。指令調制器將指令調制到一定頻率的載波上，成為調制信號，信號相加器接受音源和指令調制器的輸出信號，并輸出一混合信號送入總線。本發明提供的總線型公共廣播系統主機具有音響效果高保真、結構簡單可靠、配置靈活、容量幾乎無限制的優點。
文檔編號H04H20/55GK1472896SQ0212835
公開日2004年2月4日 申請日期2002年8月2日 優先權日2002年8月2日
發明者張恩迪 申請人:張恩迪