专利名称：快速列车语音防护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于采用先进高保真语音芯片和微电子技术的自动报警装置，具体地说是一种快速列车语音防护装置，即当铁路车站列车接近时，为确保现场作业人员人身安全，自动进行语音报警的防护装置。
背景技术：
九十年代末，利用传统的语音处理方法，铁路部门已研究出了列车接近语言报警装置(专利号ZL97201109.9，授权公告号CN 2300147Y)。上述列车接近语言报警装置主要由微处理器单片机、只读存储器和随机存储器、T6668语音处理芯片、外围接口电路等组成，利用车站既有“轨道占用的接点条件和显示信号开放的接点条件”“通过光电隔离电路送入语音处理电路的条件接口插座，再输入主机，主机据此调用只读存储器中的语音数据，送至语音处理芯片经数/模转换后，经前置放大、功率放大，最后由扬声器发出报警语音。”它采用的是传统的语音处理方法，以单片机及其软件为核心，将存储于只读存储器语音数字信号分段地送入T6668语音处理芯片，由T6668语音处理芯片输出语音模拟信号，具有数据总线、地址总线、控制总线及较多的外围接口电路，装置较为复杂，易受外界干扰。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、性能可靠、抗干扰性强的快速列车语音防护装置。上述目的是通过如下技术措施实现的本实用新型提供的快速列车语音防护装置，包括车站既有的电气集中设备的可反映现场情况的继电器接点条件、隔离采集电路、前置及功率放大器以及扬声器，其特征在于上述隔离采集电路的输出端连接优先级处理电路的输入端，优先级处理电路的输出端连接高保真语音录放芯片的输入端，高保真语音录放芯片的输出端再逐级连接前置及功率放大器、扬声器。
上述快速列车语音防护装置具有以下特点
①利用高保真语音芯片替代了原有技术中需要微处理器、EPROM、语音处理芯片等多芯片及片间总线相连接的语音处理方法，使原来复杂的语音存储、处理、转换过程可由一个芯片替代。
②得到继电器接点条件经隔离、优先级处理后，高保真语音录放芯片就可以输出高清晰度的语音模拟信号，不再需要单片机“调用只读存储器中的语音数据，送至语音处理芯片经数/模转换”产生语音模拟信号。
③因没有单片机及其软件和较复杂的数据总线、控制总线、较多的外围接口电路，采用可编程逻辑器件或数字逻辑电路即可方便的实现，外围接口电路及信号处理逻辑更简单更规范，从而大大提高了该装置的可靠性和抗干扰性。并可通过对可编程逻辑器件或数字逻辑电路的改变，方便地实现对信息优先级的改变。
④因采用高保真语音录放芯片具有较高的集成度和更先进的语音存储处理技术，所以语音录放方便，音质好。还可在多变的现场情况下，方便的进行报警语音内容的录入。
图1为本实用新型的电路方框图；图2为实施例中隔离采集电路原理图；图3为实施例中优先级处理电路原理图；图4为实施例中高保真语音录放芯片原理图；图5为本装置实施例的总原理图。
(五)具体实现方式如图1、图5，本实用新型提供的快速列车语音防护装置，利用车站既有的电气集中设备的可反映现场情况的继电器接点条件，通过插座连接到隔离采集电路的输入端，隔离采集电路的输出端连接优先级处理电路的输入端，优先级处理电路的输出端连接高保真语音录放芯片的输入端，高保真语音录放芯片的输出端再逐级连接前置及功率放大器、扬声器。
图2所示，现场接点条件经逻辑组合形成本装置的输入条件，接入到隔离采集电路中。隔离采集电路由独立的采集电源及光电隔离器件IC1和单稳态触发器IC2组成，采集电源及光电隔离器件IC1的第6管脚接单稳态触发器IC2的输入端，单稳态触发器IC2的输出端与优先级处理电路中的逻辑门电路IC3的输入端相连。采集电源及光电隔离器件IC1采集并隔离现场既有设备，形成稳定可靠的电平信号送入到单稳态触发器IC2消除接点抖动，排除电磁干扰，形成稳定可靠的电平信号，送入到优先级处理电路中。
如图3所示，优先级处理电路是由移位寄存器IC4及若干逻辑门IC3组成，移位寄存器IC4的输出端与逻辑门IC3的输入端相连，逻辑门IC3的输出端与高保真语音录放芯片IC5的输入端相连。当高保真语音录放芯片IC5处于等待状态时，移位寄存器IC4在移位脉冲驱动下，按照设定的优先级从高到低的顺序依次打开逻辑门IC3，被打开的逻辑门IC3将隔离采集电路输出的电平信号送到高保真语音录放芯片IC5作为段选信号DX，当打开的逻辑门IC3的信号为报警信号时，高保真语音录放芯片IC5立该响应，根据不同的段选信号高保真语音录放芯片IC5将输出不同的高保真语音模拟信号，与此同时输出响应回执信号HX，该响应回执信号HX将关闭移位寄存器IC4的驱动脉冲，移位寄存器IC4停止移位，同时清除该门电路信号，这样可保证输出到高保真语音录放芯片IC5的有效信号的唯一性。当高保真语音录放芯片IC5报警内容完毕后，响应回执信号也结束，恢复到原状态，利用此时移位寄存器IC4将重新置数，并开始得到驱动脉冲，移位寄存器IC4将重新按照优先级重新开始移位。当移位寄存器IC4打开的逻辑门信号为不报警信号时，移位寄存器IC4继续移位。
如图4所示，高保真语音录放芯片IC5采用的ISD系列、APR9600、22C012/220TP是近年来出品的新型优质的语音录放芯片，它具有较大的存储和语音录放处理能力，其录放音质效果极佳，没有常见的背景噪音。通过设置控制端口电平可实现分段录放功能，其接口电路简单。是将语音的录制和播放功能集成在一起的高性能芯片，通过简单的设制录放控制端4B可实现语音的录放，使语音的内容方便的修改。语音信号存放在该芯片的存贮器中，在掉电的情况下可永久存储，该芯片的语音信号可灵活的分段管理，分段控制电路简单，由优先级处理电路输出的信号作为该芯片的语音信息存储段的段选信号DX SIGNAL。根据不同的段选信号，该芯片输出不同的语音信息LINEOUT，语音信号在芯片内经过前置放大器、自动增益控制器(4A)、抗干扰滤波器、输出放大器等电路处理后，可输出高保真语音模拟信号。在输出语音模拟信号的同时，也输出响应回执信号(HX)，当输出模拟语音信号结束时，响应回执信号也结束。
高保真语音录放芯片IC5的输出端与功放电路的输入端相连，功放电路的输出端与扬声器的输入端相连。高保真语音录放芯片IC5将输出的语音模拟信号输出到功放电路的前置级，功放电路将语音模拟信号放大到足够的功率驱动扬声器播放报警语音。为现场使用方便该功放电路的前置级设置了麦克风端口及麦克风优先级默音控制电路。
本实用新型实施例图2、图3虚线框中的隔离采集电路、优先级处理电路与图5总原理图虚线框内的电路布图对应，该部分电路即可集成为一片可编程逻辑芯片来实现，也可用若干数字逻辑电路来实现。
权利要求1.一种快速列车语音防护装置，包括车站既有的电气集中设备的可反映现场情况的继电器接点条件、隔离采集电路、前置及功率放大器以及扬声器，其特征在于上述隔离采集电路的输出端连接优先级处理电路的输入端，优先级处理电路的输出端连接高保真语音录放芯片的输入端，高保真语音录放芯片的输出端再逐级连接前置及功率放大器、扬声器。
2.根据权利要求1所述的快速列车语音防护装置，其特征在于上述隔离采集电路由独立的采集电源及光电隔离器件(IC1)和单稳态触发器(IC2)组成，采集电源及光电隔离器件(IC1)的第6管脚接单稳态触发器(IC2)的输入端，单稳态触发器(IC2)的输出端接优先级处理电路中的逻辑门电路(IC3)。
3.根据权利要求1所述的快速列车语音防护装置，其特征在于上述优先级处理电路是由移位寄存器(IC4)及若干逻辑门(IC3)组成，移位寄存器(IC4)的输出端与逻辑门(IC3)的输入端相连，逻辑门(IC3)的输出端与高保真语音录放芯片(IC5)的输入端相连。
4.根据权利要求1所述的快速列车语音防护装置，其特征在于上述高保真语音录放芯片(IC5)采用的是ISD系列、APR9600、22C012/220TP等优质语音录放芯片。
5.根据权利要求2或3所述的快速列车语音防护装置，其特征在于上述隔离采集电路、优先级处理电路即可集成为一片可编程逻辑芯片来实现，也可用若干数字逻辑电路来实现。
专利摘要一种快速列车语音防护装置，包括车站既有的电气集中设备的可反映现场情况的继电器接点条件、隔离采集电路、前置及功率放大器以及扬声器，其特征在于上述隔离采集电路的输出端连接优先级处理电路的输入端，优先级处理电路的输出端连接高保真语音录放芯片的输入端，高保真语音录放芯片的输出端再逐级连接前置及功率放大器、扬声器。该快速列车语音防护装置不再需要单片机“调用只读存储器中的语音数据，送至语音处理芯片经数/模转换”产生语音模拟信号，只需将现场接点条件经隔离、优先级处理后，利用高保真语音录放芯片即可输出高清晰度的语音模拟信号，电路更简单更规范，大大提高了该装置的可靠性和抗干扰性。
文档编号G08G1/09GK2528678SQ02202209
公开日2003年1月1日 申请日期2002年1月9日 优先权日2002年1月9日
发明者王学富, 吴占利, 何秀荣, 魏坤, 吴晓梅 申请人:兰州灵星网络科技有限公司