专利名称：一种音频视频交换及音频混合功率放大的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种信号交换及信号放大装置，尤其是一种音频视频交换及音频混合功率放大的装置。
背景技术：
现有的音视频矩阵设备只是一个独立的矩阵交换单元，如果在音视频系统中需要用到MIC输入、音频放大及混音等功能，则需要在原来的设备上分别增加前置增益放大器、 室内外功放及音频混合等设备，这样不利于狭小空间的工程应用，而且还会增加额外的成本。故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
实用新型内容本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种节约空间的音频视频交换及音频混合功率放大的装置。为实现上述目的，本实用新型音频视频交换及音频混合功率放大的装置可采用如下技术方案一种音频视频交换及音频混合功率放大的装置，该音频视频交换及音频混合功率放大的装置包括主控模块、与主控模块连接的音频矩阵模块及视频矩阵模块、与音频矩阵模块连接的数字功放；其中，所述主控模块用以整个音频视频交换及音频混合功率放大的装置的控制，音频矩阵模块用以实现音频矩阵的交换，视频矩阵模块用以实现视频矩阵的交换及视频输出，数字功放用以实现音频的输出。与背景技术相比，本实用新型音频视频交换及音频混合功率放大的装置通过主控模块、音频矩阵模块、视频矩阵模块及数字功放代替了传统的前置放大器、AV矩阵、调音台和功放等设备，有效的缩小了空间，节约了成本。
图1是本实用新型音频视频交换及音频混合功率放大的装置的结构示意图。图2是本实用新型音频视频交换及音频混合功率放大的装置中音频矩阵模块的结构示意图。图3是本实用新型音频视频交换及音频混合功率放大的装置的音频矩阵模块中音频混合电路示意图。图4是本实用新型音频视频交换及音频混合功率放大的装置的视频矩阵模块中的视频交换电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。请参阅图1所示，本实用新型公开了一种音频视频交换及音频混合功率放大的装置，该音频视频交换及音频放大的装置包括主控模块、与主控模块连接的音频矩阵模块及视频矩阵模块、与音频矩阵模块连接的数字功放。其中，所述主控模块用以整个音频视频交换及音频混合功率放大的装置的控制，音频矩阵模块用以实现音频矩阵的交换，视频矩阵模块用以实现视频矩阵的交换及视频输出，数字功放用以实现音频的输出。音频交换模块采用8X8的音频模拟矩阵开关，实现了 8X8的音频矩阵，两路MIC通过前置增益放大器输入音频矩阵，实现MIC信号的前置放大，另外8路输入音频信号可以混合至一路输出，实现音频混合功能；视频交换模块则实现了 8X8的视频交换及视频输出匹配；电源模块为整个系统提供+3. 3V、士5V及+48V的稳定电压。所述音频视频交换及音频放大的装置还包括与音频矩阵模块连接的前置增益放大器，以及具有与主控模块及视频矩阵模块连接的电源模块。所述音频矩阵中设有音频混合电路，所述音频混合电路包括两片模拟矩阵开关芯片及与该两片模拟矩阵开关芯片连接的音频混合单元。所述视频矩阵模块中设有视频交换电路，所述视频交换电路包括模拟矩阵开关芯片及与该模拟矩阵开关芯片连接的输出匹配单元，该输出匹配单元包括输出缓冲极以及与输出缓冲极连接的阻抗匹配电路。本实施方式中的主控模块采用STMicroelectronics公司的STM32F103Z芯片。 STM32F103Z是基于ARM Cortex -M3内核的闪存微控制器，其工作频率最高可达72MHz，在存储器的O等待周期访问时达1. 25Dhrystone MIPS/MHZ,是高速、低成本、低功耗的32位处理器，片上集成了 512KB Flash,64K SRAM、12位的A/D和D/A、FSMC外扩总线、USB以及众的外设功能，并兼有低功耗和多种省电工作模式，是各种工业应用高级控制的首选处理器。 STM32F103Z芯片上的串行接口(图1中的MAX232串口转换)可以实现与PC机的联动控制；FLASH用来保存系统配置参数JTAG编程是STM32F103Z在线调试接口，并通过JTAG向主板芯片烧写程序。本实施方式总的音频矩阵的核心为两片MT8816芯片。MT8816是MITEL公司生产的矩阵规模为8X16的模拟矩阵开关芯片，它采用ISO-CMOS工艺，功耗低、失真小、可靠性高；在MT8816内部，由8行16列组成1 个模拟开关，其中的任何一个开关可以通过一个 7到1 线的解码器来控制接通或断开。本实施方式中在音频矩阵中通过2片MT8816分别对左右音频信号进行同步交换。请参阅图2，为音频矩阵模块的结构电路示意图。从信源输出的左右音频信号经匹配电路后进入音量控制芯片，进行输入音量调节，然后输出至矩阵芯片MT8816，经MT8816交换后输出的左右音频信号，再进行音量调节及匹配输出。所述音频矩阵中输入输出音量控制通过专门的音量控制芯片PT2257来实现。在本实施方式的音频矩阵中，8路音频信号的混合同样通过两片MT8816芯片实现。请参阅图3所示，为音频矩阵模块中的音频混合电路示意图，经音量调节后的音频信号输入至MT8816进行交换控制，再经混合单元叠加输出，8路左声道及8路右声道各采用三级叠加混合的方法最终混合至一路输出。在视频矩阵中，采用一片MT8816矩阵开关芯片即可实现8路视频信号的交换，视频信号可采用直接或经缓冲的方式输入，经矩阵交换后缓冲输出。本系统中采用视频信号直接输入，经矩阵交换后缓冲输出，其电路结构如图4所示。本电路中采用了 8片MAX4219 芯片构成8路视频信号输出缓冲级，并以75欧姆电阻形成阻抗匹配电路，以获得良好的视
频信号。 本实用新型音频视频交换及音频混合功率放大的装置通过主控模块、音频矩阵模块、视频矩阵模块及数字功放代替了传统的前置放大器、AV矩阵、调音台和功放等设备，有效的缩小了空间，节约了成本。经实用验证，可以以2U机箱空间实现8 X 8音频交换、8 X 8视频交换、MIC信号输入、前置放大、音频功率放大和混音功能。并且采用的以ARM Cortex -M3 内核STM32F103Z微控器来实现信号的交换控制，其主频高达70MHz，性能较一股的单片机有很大的提升，性价比高。
权利要求1.一种音频视频交换及音频混合功率放大的装置，其特征在于该音频视频交换及音频混合功率放大的装置包括主控模块、与主控模块连接的音频矩阵模块及视频矩阵模块、 与音频矩阵模块连接的数字功放；其中，所述主控模块用以整个音频视频交换及音频混合功率放大的装置的控制，音频矩阵模块用以实现音频矩阵的交换，视频矩阵模块用以实现视频矩阵的交换及视频输出， 数字功放用以实现音频的输出。
2.如权利要求1所述的音频视频交换及音频混合功率放大的装置，其特征在于所述主控模块具有编程接口及串行接口。
3.如权利要求1或2所述的音频视频交换及音频混合功率放大的装置，其特征在于 所述音频视频交换及音频放大的装置还包括与音频矩阵模块连接的前置增益放大器。
4.如权利要求1或2所述的音频视频交换及音频混合功率放大的装置，其特征在于 所述音频视频交换及音频放大的装置还具有与主控模块及视频矩阵模块连接的电源模块。
5.如权利要求1所述的音频视频交换及音频混合功率放大的装置，其特征在于所述音频矩阵中设有音频混合电路，所述音频混合电路包括两片模拟矩阵开关芯片及与该两片模拟矩阵开关芯片连接的音频混合单元。
6.如权利要求1所述的音频视频交换及音频混合功率放大的装置，其特征在于所述视频矩阵模块中设有视频交换电路，所述视频交换电路包括模拟矩阵开关芯片及与该模拟矩阵开关芯片连接的输出匹配单元，该输出匹配单元包括输出缓冲极以及与输出缓冲极连接的阻抗匹配电路。
专利摘要一种音频视频交换及音频混合功率放大的装置，该音频视频交换及音频混合功率放大的装置包括主控模块、与主控模块连接的音频矩阵模块及视频矩阵模块、与音频矩阵模块连接的数字功放；该音频视频交换及音频混合功率放大的装置通过主控模块、音频矩阵模块、视频矩阵模块及数字功放代替了传统的前置放大器、AV矩阵、调音台和功放等设备，有效的缩小了空间，节约了成本。
文档编号H03F3/20GK201966874SQ20102067729
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者王奇志, 阎洪林, 鲁荣杰 申请人:南京莱斯信息技术股份有限公司