專利名稱：一種話筒混音裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種話筒混音裝置。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，多路音頻混音技術(shù)越來越多地應(yīng)用到社會活動當(dāng) 中，為會議發(fā)言、招標(biāo)談判、教學(xué)擴(kuò)聲等活動提供基礎(chǔ)保障。為提高音頻采集 和處理效果，各類音頻混音設(shè)備不斷推出和應(yīng)用。但各類音頻混音設(shè)備的功能 非常單一，只提供基本的模擬話筒混音輸出功能，無法面向需要模擬話筒和數(shù) 字話筒混接混音的復(fù)雜情況提供解決方法。其原因是設(shè)計(jì)之初就沒有充分考慮 到設(shè)備使用環(huán)境的復(fù)雜性，只適合某種簡單需求下使用，而無法在系統(tǒng)集成項(xiàng) 目中適應(yīng)多種情況。
以下為某數(shù)字化會議室音頻混音和處理方案
會議室內(nèi)在主席席位、發(fā)言席位、與會席位共有9個數(shù)字手拉手話筒作為
音頻(AV)源，同時在記者席位、聽眾席位共有6支模擬話筒也作為音頻源。 該會議室安裝了普通硬盤錄像機(jī)用于錄制庭審圖像和聲音，并安裝了普通功放 和音箱用于擴(kuò)聲。同時為了采集并顯示發(fā)言人的圖像和方便控制，安裝了5 個攝像機(jī)、2個液晶電視和一套集中控制系統(tǒng)。
該數(shù)字化會議室需要實(shí)現(xiàn)下述功能
1、 將主席席位、發(fā)言席位、與會席位的9個數(shù)字手拉手話筒的音頻信號 進(jìn)行本地?cái)U(kuò)聲和采集錄制。
2、 將記者席位、聽眾席位的6個模擬話筒的音頻信號進(jìn)行本地?cái)U(kuò)聲和采 集錄制。3、 上述兩種話筒可以混合使用，混合使用時，來自兩種話筒的聲音都可 以進(jìn)行本地?cái)U(kuò)聲和采集錄制。
4、 具備話筒識別技術(shù)，當(dāng)有人發(fā)言時，自動識別話筒的ID碼和開啟信號， 稱為話筒識別技術(shù)?；谠捦沧R別技術(shù)，自動控制將該發(fā)言人的視頻圖像顯示 在2個液晶電視上，稱為語音激勵。
5、 可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)每個模擬話筒的靈敏度和音量，調(diào)節(jié)混音后的輸出
總音量o
6、 模擬話筒數(shù)量最多時會達(dá)到10個。
7、 在不使用數(shù)字麥克風(fēng)的情況下，可以同時將每個模擬話筒的音頻信號 分兩路輸出。 一路送到硬盤錄像機(jī)進(jìn)行錄制， 一路送到功放和音箱進(jìn)行本地?cái)U(kuò) 聲。模擬話筒音頻信號送到功放的那一路沒有經(jīng)過任何處理，直接對功放輸出， 稱為環(huán)出。
為實(shí)現(xiàn)所需要的功能，該數(shù)字化會議室配置了如下設(shè)備，如圖l所示
1、 為了達(dá)到需求中模擬話筒數(shù)量最多時可達(dá)到io個的要求，配置1臺支
持接入10支模擬話筒進(jìn)行混音的模擬話筒混音器，每個話筒需要能夠獨(dú)立調(diào)
節(jié)靈敏度和音量。
2、 為了實(shí)現(xiàn)語音激勵功能中最基本的話筒識別技術(shù)，配備l臺數(shù)字話筒 控制器，用于識別數(shù)字話筒的ID碼，并將ID碼信息傳輸?shù)郊锌刂圃O(shè)備。
3、 為了實(shí)現(xiàn)環(huán)出功能，配置10入20出模擬音頻矩陣1臺。
4、 為了實(shí)現(xiàn)模擬話筒和數(shù)字話筒同時混音，配置模擬調(diào)音臺l個，通常 最低配置為4路模擬調(diào)音臺。
其音頻信號傳輸過程如下
當(dāng)無數(shù)字話筒接入時，模擬話筒音頻信號進(jìn)入音頻矩陣進(jìn)行一分二后，分 別進(jìn)入模擬話筒混音器和功放。進(jìn)入模擬話筒混音器的音頻信號再通過調(diào)音臺 處理后傳輸?shù)接脖P錄像機(jī)實(shí)現(xiàn)音頻錄制功能。進(jìn)入功放的音頻信號傳輸?shù)揭粝鋽U(kuò)聲。實(shí)現(xiàn)了 "環(huán)出"。
當(dāng)有數(shù)字話筒接入時，此時不連通音頻矩陣與功放。模擬話筒音頻信號 傳輸進(jìn)入模擬話筒混音器。數(shù)字手拉手話筒音頻信號傳輸進(jìn)入數(shù)字話筒控制 器。然后，來自模擬話筒混音器和數(shù)字話筒控制器的兩路音頻進(jìn)入調(diào)音臺混音， 再一路傳輸?shù)接脖P錄像機(jī)錄制音頻、 一路傳輸?shù)焦Ψ胚M(jìn)行擴(kuò)聲。
這兩種情況下，集中控制設(shè)備都可以檢測到產(chǎn)生音頻信號的話筒的ID碼， 從而控制顯示相應(yīng)的視頻畫面，實(shí)現(xiàn)了 "語音激勵"。
但是該方案作為傳統(tǒng)的數(shù)字化會議室音頻解決方案，在方案設(shè)計(jì)上和實(shí)
施、應(yīng)用過程中，主要存在以下缺點(diǎn)
1、 設(shè)備集成度低。為實(shí)現(xiàn)功能需求，本方案共使用了4臺設(shè)備。
2、 工程實(shí)施復(fù)雜度和難度提高。因?yàn)橛写罅吭O(shè)備需要安裝和連接，各設(shè)
備單獨(dú)調(diào)試以及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)需要花費(fèi)大量的時間，也需要實(shí)施人員有豐富的知識 儲備和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高了工程實(shí)施的難度。
3、 實(shí)施和維護(hù)成本高。因?yàn)閷?shí)施難度大，實(shí)施周期長，對實(shí)施人員個人 素質(zhì)也要求比較高，將直接導(dǎo)致工程實(shí)施成本的居高不下。同時，多種設(shè)備協(xié) 調(diào)工作，任何一臺設(shè)備的故障都會對系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響，隨著設(shè)備增多， 系統(tǒng)出故障的可能性大大提高，維護(hù)成本也隨之上升。
4、 用戶使用和日常維護(hù)難度大。因?yàn)橄到y(tǒng)復(fù)雜，用戶學(xué)習(xí)和使用需要更 多的時間，日常管理和維護(hù)也需要更多的時間。而且，當(dāng)出現(xiàn)小的故障時需要 檢査的設(shè)備過多，也為用戶快速定位故障點(diǎn)，盡快解決問題造成障礙，并有影 響用戶正常使用的風(fēng)險。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提出一種話筒混音裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)單一設(shè)備完成以 往多臺設(shè)備才能完成的話筒混音功能。一種話筒混音裝置，包括不少于兩個模擬話筒接口、音頻矩陣模塊、模數(shù) 轉(zhuǎn)換器、數(shù)字音頻混音模塊、音頻音量控制模塊和音頻輸出設(shè)備，所述模擬話 筒接口、音頻矩陣模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)器、數(shù)字音頻混音模塊、音頻音量控制模塊和 音頻輸出設(shè)備依次連接，其中，
所述模擬話筒接口用于接收模擬話筒的模擬輸入信號，并轉(zhuǎn)發(fā)給所述音頻 矩陣模塊；
所述音頻矩陣模塊用于將從所述模擬話筒接口接收的模擬信號一分為二，
并將其中一路模擬信號輸送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并發(fā)送給所述 數(shù)字音頻混音模塊；
所述數(shù)字音頻混音模塊用于將接收到的多個數(shù)字信號進(jìn)行混音，并發(fā)送給 所述音頻音量控制模塊；
所述音頻音量控制模塊用于控制音量輸出，并發(fā)送給所述音頻輸出設(shè)備；
所述音頻輸出設(shè)備用于輸出音頻信號。
還包括數(shù)字話筒接口和數(shù)字話筒控制器，所述數(shù)字話筒控制器一端連接所 述數(shù)字話筒接口，另一端連接所述數(shù)字音頻混音模塊，所述數(shù)字話筒接口用于 接收數(shù)字話筒的數(shù)字輸入信號，所述數(shù)字話筒控制器用于設(shè)置并識別數(shù)字話筒 ID號和接收數(shù)字話筒的音頻信號，并發(fā)送給所述數(shù)字音頻混音模塊進(jìn)行混音。
所述音頻輸出設(shè)備是數(shù)字話筒輸出接口，所述數(shù)字話筒輸出接口用于將音 頻混音信號和話筒ID號傳送到外部多媒體控制設(shè)備中。
所述音頻輸出設(shè)備是數(shù)字音頻輸出接口 ，所述數(shù)字音頻輸出接口用于級聯(lián) 所述話筒混音裝置。
所述音頻輸出設(shè)備包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模擬話筒輸出接口 ，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器 用于將所述音頻音量控制模塊發(fā)送的數(shù)字輸出信號轉(zhuǎn)化成模擬信號，所述模擬話筒輸出接口用于連接到外部音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)。
所述模擬話筒接口是5芯扁形接口，其中3芯用于接收模擬話筒的模擬輸 入信號。
所述模擬話筒接口的另外2芯與功放設(shè)備連接，用于接收所述音頻矩陣模 塊返回的一路模擬信號，并發(fā)送給所述功放設(shè)備實(shí)現(xiàn)擴(kuò)聲。 所述音頻矩陣模塊為10x20音頻矩陣模塊。
采用了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了單一設(shè)備完成以往多臺設(shè)備才能 完成的功能，并且支持模擬話筒和數(shù)字話筒的混合接入，支持對每路模擬話筒 調(diào)節(jié)靈敏度和音量，填補(bǔ)了業(yè)界始終沒有混合接入設(shè)備的空白。
由于單一設(shè)備就能夠完成所有的功能需求，大大降低了工程實(shí)施復(fù)雜度 和難度，實(shí)施人員只需根據(jù)本設(shè)備的使用說明，將各類音頻信號接入本設(shè)備， 將本設(shè)備的音頻信號輸出給相應(yīng)設(shè)備就可以完成本設(shè)備的部署，對實(shí)施人員的 素質(zhì)要求也大大降低。
實(shí)施難度的降低使得本設(shè)備的實(shí)施周期較之傳統(tǒng)方案大幅縮短，提高了 工作效率，降低了實(shí)施成本。同時，由于設(shè)備單一，故障率將比傳統(tǒng)方案大幅 降低，也大大降低了維護(hù)成本。
單一設(shè)備替代了傳統(tǒng)方案中大量設(shè)備的堆疊，使得用戶學(xué)習(xí)難度降低， 可以很快掌握設(shè)備的使用方法。同時設(shè)備單一就降低了用戶查找故障點(diǎn)的難 度，用戶或通過技術(shù)人員的遠(yuǎn)程指導(dǎo)可以快速解決問題。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中話筒混音裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中話筒混音裝置示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中話筒混音裝置示意圖。如圖2所示，該混 音裝置包括模擬話筒接口101、音頻矩陣模塊102、模數(shù)轉(zhuǎn)換器103、數(shù)字音頻 混音模塊104、音頻音量控制模塊105、數(shù)字話筒接口106、數(shù)字話筒控制器107、 和音頻輸出設(shè)備，音頻輸出設(shè)備進(jìn)一步包括數(shù)字話筒輸出接口108、數(shù)字音頻 輸出接口 109 、數(shù)模轉(zhuǎn)換器11 O和模擬話筒輸出接口 111 。
模擬話筒接口、音頻矩陣模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)器、數(shù)字音頻混音模塊、音頻音量 控制模塊和音頻輸出設(shè)備依次連接，數(shù)字話筒接口和數(shù)字話筒控制器依次接入 數(shù)字音頻混音模塊。
下面描述該裝置的音頻信號傳輸過程
模擬話筒接口為5芯扁形接口，其中3芯用于模擬話筒的接入信號。當(dāng)IO 個模擬話筒對應(yīng)插入10個模擬話筒接口后，模擬話筒的模擬音頻信號通過模擬 話筒接口輸入到10x20 (10入20出)音頻矩陣模塊。
音頻矩陣模塊將輸入的模擬音頻信號進(jìn)行一分為二，其中一路10個模擬音 頻信號進(jìn)入10個模數(shù)轉(zhuǎn)換器成為數(shù)字音頻信號；另一路10個模擬音頻信號返還 給模擬話筒接口，通過模擬話筒接口中的另外2芯輸出給調(diào)音臺等音頻設(shè)備， 用于另一路本地?cái)U(kuò)聲所用，以實(shí)現(xiàn)環(huán)出功能。
模擬話筒音頻經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成為數(shù)字音頻信號，發(fā)送給數(shù)字音頻混 音模塊。
另一方面，數(shù)字話筒接入數(shù)字話筒接口，并把數(shù)字音頻信號發(fā)送給數(shù)字話 筒控制器，數(shù)字話筒控制器數(shù)字話筒控制器設(shè)置并識別數(shù)字話筒ID號和接收數(shù)
字話筒的音頻信號，并將數(shù)字音頻信號發(fā)送給數(shù)字音頻混音模塊。
數(shù)字音頻混音模塊將從模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲取的數(shù)字音頻信號和從數(shù)字話筒控 制器獲取的數(shù)字音頻信號進(jìn)行混音?；煲艉蟮臄?shù)字音頻信號由音頻音量控制模塊控制音量總輸出。
數(shù)字音頻信號最后通過3個音頻輸出設(shè)備輸出，其中一個是數(shù)字話筒輸出 接口，接入到其他多媒體控制設(shè)備，用于聲音錄制和輸出話筒ID號，以實(shí)現(xiàn)語 音激勵；另一個是數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模擬話筒輸出接口，數(shù)模轉(zhuǎn)換器將音頻音量控 制模塊發(fā)送的數(shù)字輸出信號轉(zhuǎn)化成模擬信號，通過模擬話筒輸出接口接入到功 放設(shè)備，進(jìn)行本地?cái)U(kuò)聲；還有一個是數(shù)字音頻輸出接口，該數(shù)字音頻輸出接口 可以與另外一臺話筒混音設(shè)備的數(shù)字音頻輸出接口連接，從而達(dá)到多個話筒混 音設(shè)備的級聯(lián)。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本實(shí)用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種話筒混音裝置，其特征在于，包括不少于兩個模擬話筒接口、音頻矩陣模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字音頻混音模塊、音頻音量控制模塊和音頻輸出設(shè)備，所述模擬話筒接口、音頻矩陣模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)器、數(shù)字音頻混音模塊、音頻音量控制模塊和音頻輸出設(shè)備依次連接，其中，所述模擬話筒接口用于接收模擬話筒的模擬輸入信號，并轉(zhuǎn)發(fā)給所述音頻矩陣模塊；所述音頻矩陣模塊用于將從所述模擬話筒接口接收的模擬信號一分為二，并將其中一路模擬信號輸送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并發(fā)送給所述數(shù)字音頻混音模塊；所述數(shù)字音頻混音模塊用于將接收到的多個數(shù)字信號進(jìn)行混音，并發(fā)送給所述音頻音量控制模塊；所述音頻音量控制模塊用于控制音量輸出，并發(fā)送給所述音頻輸出設(shè)備；所述音頻輸出設(shè)備用于輸出音頻信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種話筒混音裝置，其特征在于，還包括數(shù)字話筒接口和數(shù)字話筒控制器，所述數(shù)字話筒控制器一端連接所述數(shù)字話筒接口，另一端連接所述數(shù)字音頻混音模塊，所述數(shù)字話筒接口用于接收數(shù)字話筒的數(shù)字輸入信號，所述數(shù)字話筒控制器用于設(shè)置并識別數(shù)字話筒ID號和接收數(shù)字話筒的音頻信號，并發(fā)送給所述數(shù)字音頻混音模塊進(jìn)行混音。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種話筒混音裝置，其特征在于，所述音頻輸出設(shè)備是數(shù)字話筒輸出接口，所述數(shù)字話筒輸出接口用于將音頻混音信號和話筒ID號傳送到外部多媒體控制設(shè)備中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種話筒混音裝置，其特征在于，所述音頻輸出設(shè)備是數(shù)字音頻輸出接口 ，所述數(shù)字音頻輸出接口用于級聯(lián)所述話筒混音裝置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種話筒混音裝置，其特征在于，所述音頻輸出設(shè)備包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模擬話筒輸出接口 ，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于將所述音頻音量控制模塊發(fā)送的數(shù)字輸出信號轉(zhuǎn)化成模擬信號，所述模擬話筒輸出接口用于連接到外部音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種話筒混音裝置，其特征在于，所述模擬話筒接口是5芯扁形接口，其中3芯用于接收模擬話筒的模擬輸入信號。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種話筒混音裝置，其特征在于，所述模擬話筒接口的另外2芯與功放設(shè)備連接，用于接收所述音頻矩陣模塊返回的一路模擬信號，并發(fā)送給所述功放設(shè)備實(shí)現(xiàn)擴(kuò)聲。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種話筒混音裝置，其特征在于，所述音頻矩陣模塊為10x20音頻矩陣模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種話筒混音裝置，模擬話筒接口接收模擬話筒的模擬輸入信號，并轉(zhuǎn)發(fā)給音頻矩陣模塊；音頻矩陣模塊將模擬信號一分為二，其中一路模擬信號輸送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，發(fā)送給數(shù)字音頻混音模塊；數(shù)字音頻混音模塊將不少于兩個數(shù)字信號進(jìn)行混音，發(fā)送給音頻音量控制模塊；音頻音量控制模塊控制音量輸出，發(fā)送給音頻輸出設(shè)備輸出音頻信號。采用了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，不僅能夠以單一設(shè)備完成傳統(tǒng)解決方案中多臺設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)的話筒混音功能，而且能節(jié)約生產(chǎn)和維護(hù)成本，降低實(shí)施和應(yīng)用難度。
文檔編號H04R3/00GK201409215SQ200920107820
公開日2010年2月17日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者秦碧波 申請人:北京天宇威視科技有限公司