一种应用嵌入式主备音频切换电路的制作方法

1.本发明涉及音频播放技术领域，尤其涉及一种应用嵌入式主备音频切换电路。


背景技术：

2.音频切换电路在一些比较重要的传输场合中，如在中考或高考考试过程中承担着播放听力内容和考试指令的重要任务。一旦考试过程中广播系统出现故障，考试将无法正常进行，造成考试延迟。因此，在这种重要的音频使用场所主办方都会准备备用方案，一旦主系统出现问题将会立刻启用备用方案，保证考试不至于中断。
3.如图1所示，传统的一些备用方案通过一系列的线路检测去实现自动备份，不仅存在音频字节丢失的风险，而且整个系统维护不方便；而另一些备用方案通过预先准备的便携式播放器来播放备份音频，不仅增加了监考老师的工作量，而且在相邻试室间容易存在播放先后不一致的问题，影响学生听题答题。


技术实现要素：

4.本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种应用嵌入式主备音频切换电路，可在故障时自动切换备份音频，具备无延时的优点。
5.为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供了一种应用嵌入式主备音频切换电路，包括切换模块、喇叭、模拟广播模块、音频降压变压器、电脑端、交换机以及网络广播模块；所述切换模块与喇叭连接；所述模拟广播模块、音频降压变压器和切换模块依次连接，所述模拟广播模块用于接入、备份和输出模拟广播信号；所述电脑端、交换机、网络广播模块和切换模块依次连接，所述网络广播模块用于接收和输出所述电脑端发送的网络广播信号；所述网络广播模块与所述切换模块的控制端连接并用于根据所述网络广播信号向所述切换模块的控制端发送控制信号，所述切换模块用于根据所述控制信号控制所述喇叭与所述模拟广播模块或网络广播模块连通。
6.作为上述方案的改进，所述应用嵌入式主备音频切换电路还包括供电模块；所述供电模块与所述网络广播模块连接并用于给所述网络广播模块提供第一工作电压，所述网络广播模块用于根据所述工作电压和网络广播信号向所述切换模块的控制端发送控制信号。
7.作为上述方案的改进，所述切换模块包括供电单元、第一三极管、继电器和续流单元；所述继电器的衔铁端与所述喇叭连接，所述继电器的常闭端与所述音频降压变压器连接，所述继电器的常开端与所述网络广播模块连接；所述继电器中线圈的一端与第二工作电压连接并通过所述续流单元接地，所述继电器中线圈的另一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的发射极接地；所述网络广播模块通过所述供电单元与所述第一三极管的基极连接，所述供电单元用于根据所述控制信号向所述第一三极管提供偏置电流。
8.作为上述方案的改进，所述供电单元包括第二三极管、限流电阻、第一分压电阻、
第二分压电阻以及第三分压电阻；所述第二三极管的基极与所述限流电阻的一端连接，所述限流电阻的另一端与所述网络广播模块连接并通过所述第一分压电阻接地；所述第二三极管的集电极通过所述第二分压电阻与所述第二工作电压连接，所述第二三极管的发射极与所述第一三极管的基极连接并通过所述第三分压电阻接地。
9.作为上述方案的改进，所述续流单元包括二极管和第三三极管；所述二极管的负极与所述第二工作电压连接，所述二极管的正极分别与所述第三三极管的集电极和第一三极管的集电极连接，所述第三三极管的发射极接地；所述第三三极管的基极与所述第二三极管的发射极连接。
10.作为上述方案的改进，所述供电模块包括稳压器、第一滤波单元和第二滤波单元；所述稳压器的输入端接入第二工作电压并通过所述第一滤波单元接地，所述稳压器的输出端输出第一工作电压并通过所述第二滤波单元接地。
11.作为上述方案的改进，所述第一滤波单元和第二滤波单元均包括相并联的电解电容和电容。
12.作为上述方案的改进，所述应用嵌入式主备音频切换电路还包括电源适配器；所述电源适配器的输入端与外部交流电连接，所述电源适配器的输出端与所述稳压器的输入端连接并用于输出所述第二工作电压。
13.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
14.所述应用嵌入式主备音频切换电路在使用时，当所述电脑端向所述网络广播模块发送完整的网络广播信号时，信号传输校验通过，所述网络广播模块向所述切换模块的控制端发送控制信号以使所述切换模块控制所述喇叭与所述网络广播模块连通，此时所述喇叭播放主音频；当所述电脑端向所述网络广播模块发送字节丢失、错误的网络广播信号时(如网路信号差或断网时)，信号传输校验不通过，所述网路广播模块向所述切换模块的控制端发送控制信号以使所述切换模块控制所述喇叭与所述模拟广播模块连通，此时所述喇叭播放备份音频，从而实现自动切换备份音频的功能，切换过程无延时，不丢失任何字节。
附图说明
15.图1是传统的主备音频切换电路；
16.图2是本发明所提供的应用嵌入式主备音频切换电路的原理框图；
17.图3是本发明所提供的应用嵌入式主备音频切换电路的电路示意图；
18.图4是图3中切换模块的放大示意图；
19.图5是图3中供电模块的放大示意图。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
21.如图2所示，本发明实施例提供了一种应用嵌入式主备音频切换电路，包括切换模块1、喇叭2、模拟广播模块3、音频降压变压器4、电脑端5、交换机6以及网络广播模块7；所述切换模块1与喇叭2连接；所述模拟广播模块3、音频降压变压器4和切换模块1依次连接，所述模拟广播模块3用于接入、备份和输出模拟广播信号；所述电脑端5、交换机6、网络广播模
块7和切换模块1依次连接，所述网络广播模块7用于接收和输出所述电脑端5发送的网络广播信号；所述网络广播模块7与所述切换模块1的控制端连接并用于根据所述网络广播信号向所述切换模块1的控制端发送控制信号，所述切换模块1用于根据所述控制信号控制所述喇叭2与所述模拟广播模块3或网络广播模块7连通。如图3所示，在本实施例中，为了实现立体声播放效果，所述喇叭2和切换模块1的数目均优选为两个。
22.需要说明的是，所述应用嵌入式主备音频切换电路在使用时，当所述电脑端5向所述网络广播模块7发送完整的网络广播信号时，信号传输校验通过，所述网络广播模块7向所述切换模块1的控制端发送控制信号以使所述切换模块1控制所述喇叭2与所述网络广播模块7连通，此时所述喇叭2播放主音频；当所述电脑端5向所述网络广播模块7发送字节丢失、不完整的网络广播信号时(如网路信号差或断网时)，信号传输校验不通过，所述网路广播模块向所述切换模块1的控制端发送控制信号以使所述切换模块1控制所述喇叭2与所述模拟广播模块3连通，此时所述喇叭2播放备份音频，从而实现自动切换备份音频的功能，切换过程无延时，不丢失任何字节。在本实施例中，所述网络广播模块7优选内设有mcu，但不限于此，能够实现上述功能即可。
23.进一步，所述应用嵌入式主备音频切换电路还包括供电模块8；所述供电模块8与所述网络广播模块7连接并用于给所述网络广播模块7提供第一工作电压 3.3v，所述网络广播模块7用于根据所述工作电压和网络广播信号向所述切换模块1的控制端发送控制信号。在断电时，所述网路广播模块没有向所述切换模块1的控制端发送任何信号，所述切换模块1也会控制所述喇叭2与所述模拟广播模块3连通，从而实现在断电时也能实现自动切换备份音频的功能。
24.具体地，所述应用嵌入式主备音频切换电路的具体电路结构如下：
25.一、切换模块
26.结合图3和图4所示，所述切换模块1包括供电单元11、第一三极管n5、继电器jd2和续流单元12；所述继电器jd2的衔铁端与所述喇叭2连接，所述继电器jd2的常闭端与所述音频降压变压器4连接，所述继电器jd2的常开端与所述网络广播模块7连接；所述继电器jd2中线圈的一端与第二工作电压 12v连接并通过所述续流单元12接地，所述继电器jd2中线圈的另一端与所述第一三极管n5的集电极连接，所述第一三极管n5的发射极接地；所述网络广播模块7通过所述供电单元11与所述第一三极管n5的基极连接，所述供电单元11用于根据所述控制信号向所述第一三极管n5提供偏置电流。
27.需要说明的是，当所述供电单元11向所述第一三极管n5的基极发送高电平时，所述第一三极管n5导通，所述继电器jd2通电，所述继电器jd2的衔铁端与常开端相接，所述喇叭2与所述网络广播模块7连通；当所述供电单元11向所述第一三极管n5的基极发送低电平时，所述第一三极管n5截止，所述继电器jd2断电，所述继电器jd2的衔铁端与常闭端相接，所述喇叭2与所述模拟广播模块3连通。
28.其中，所述供电单元11包括第二三极管n2、限流电阻r4、第一分压电阻r6、第二分压电阻r2以及第三分压电阻r8；所述第二三极管n2的基极与所述限流电阻r4的一端连接，所述限流电阻r4的另一端与所述网络广播模块7连接并通过所述第一分压电阻r6接地；所述第二三极管n2的集电极通过所述第二分压电阻r2与所述第二工作电压 12v连接，所述第二三极管n2的发射极与所述第一三极管n5的基极连接并通过所述第三分压电阻r8接地。
29.需要说明的是，当所述电脑端5向所述网络广播模块7发送完整的网络广播信号时，所述网络广播模块7向所述第二三极管n2的基极发送高电平，所述第二三极管n2导通，以向所述第一三极管n5的基极发送高电平；当所述电脑端5向所述网络广播模块7发送字节丢失、不完整的网络广播信号时(如网路信号差或断网时)或当所述网络广播模块7断电时，所述网络广播模块7向所述第二三极管n2的基极发送低电平，所述第二三极管n2导通，以向所述第一三极管n5的基极发送低电平。
30.其次，所述续流单元12包括二极管d2和第三三极管n6；所述二极管d2的负极与所述第二工作电压 12v连接，所述二极管d2的正极分别与所述第三三极管n6的集电极和第一三极管n5的集电极连接，所述第三三极管n6的发射极接地；所述第三三极管n6的基极与所述第二三极管n2的发射极连接。
31.同理，所述第二三极管n2导通，所述第三三极管n6导通；所述第二三极管n2截止，所述第三三极管n6截止。其中，所述二极管d2用于保护所述第一三极管n5，避免在所述继电器jd2断电时所述第一三极管n5被线圈产生的反向电动势击穿。
32.二、供电模块
33.结合图3和图5所示，所述供电模块8包括稳压器u1、第一滤波单元81和第二滤波单元82；所述稳压器u1的输入端接入第二工作电压 12v并通过所述第一滤波单元81接地，所述稳压器u1的输出端输出第一工作电压 3.3v并通过所述第二滤波单元82接地。其中，所述第二工作电压 12v为所述供电单元11和继电器jd2的工作电压，所述第一工作电压 3.3v为所述网络广播模块7的工作电压。其中，所述第一滤波单元81包括相并联的电解电容e1和电容c1，所述第二滤波单元82包括相并联的电解电容e2和电容c2，所述电解电容e1和电解电容e2使整流后的脉动直流电压成为相对比较安稳的直流电压。
34.三、其他
35.所述应用嵌入式主备音频切换电路还包括电源适配器；所述电源适配器的输入端与外部交流电连接，所述电源适配器的输出端与所述稳压器u1的输入端连接并用于输出所述第二工作电压 12v。
36.综上所述，采用本发明实施例，可在故障时自动切换备份音频，具备无延时的优点。
37.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。