專利名稱：公共廣播系統中二線制雙信號傳輸的揚聲器檢測控制線路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種有線公共廣播傳輸線路。具體地說，特別涉及二線制公共廣播線路中同時傳輸定壓音頻信號、載波控制信號，實現揚聲器的故障檢測和開與關控制。
背景技術：
目前，公知的有線公共廣播系統中可連接數十至數百只揚聲器組成廣播網。一般采用二根導線傳輸100V或120V定壓音頻信號至揚聲器。簡稱二線制。但是若在廣播系統中實現揚聲器的故障檢測或開與關的控制，至少還要增加二根導線傳輸控制信號與電源，這樣形成四線制或多線制，才能實現揚聲器的故障檢測或開與關的控制。采用多線制方式的缺陷在于(一)公知多線制公共廣播系統中增加二根傳輸控制信號和直流電源的導線，使線纜材料加倍，無疑使成本成倍增加；(二)在學校、體育場館、樓寓廣播、地鐵車站、火車站、飛機場等較大的公共廣播系統中，數十至數百只揚聲器與廣播設備間的距離可達數百或數千米，現場施工必須分清定壓音頻信號的導線和傳輸控制信號的導線，其相互之間不容誤接，無疑給現場施工帶來相當的難度，至今未有解決。
發明內容
本發明的目的在于研制一種特別適用于公共廣播系統中用二線制雙信號傳輸的揚聲器檢測控制線路。具體地說就是在二線制定壓廣播線路中采用頻率分隔方式傳輸定壓廣播音頻信號和數十千赫茲的載波信號，同時載波信號整流后獲得直流電源，只用二線制能完成定壓廣播音頻信號、雙向載波信號的同時傳輸，且互不影響，實現公共廣播系統中二線制雙信號傳輸的揚聲器檢測與控制。
本發明的另一個目的是采用二線制雙信號傳輸的揚聲器檢測控制線路，省去了二根傳輸控制信號和直流電源的導線，降低了成本、非常便于現場施工、提高工作效率和廣播系統的可靠性。
本發明的再一個目的是采用二線制雙信號傳輸的揚聲器檢測控制線路，可在對音頻信號沒有相位要求的場合下，連接終端時可不考慮極性。
本發明是通過下述技術方案實現的見附圖1或2，它包括載波信號帶阻濾波器(1)、載波信號帶通濾波器(2)、終端音頻變壓器(3)、終端載波信號整流器(4)、終端載波信號帶通濾波器(5)、終端處理電路(6)，其特征在于定壓音頻信號是通過載波信號帶阻濾波器(1)輸出、雙向的載波信號是通過載波信號帶通濾波器(2)輸出或輸入、各信號分別對應各自的濾波器(1)、(2)，其輸出端并聯后與終端音頻變壓器(3)、終端載波信號整流器(4)、終端載波信號帶通濾波器(5)的各輸入端同時相連，終端音頻變壓器(3)輸出音頻信號、終端載波信號帶通濾波器(5)接收或回饋載波信號、終端載波信號整流器(4)輸出直流電源，接收到的控制信號經終端處理電路(6)按指令執行，實現公共廣播系統中用二線制傳輸雙信號的揚聲器故障檢測和開與關控制。
載波信號帶阻濾波器(1)包括電感器A、電容器B；載波信號帶通濾波器(2)包括載波耦合變壓器C、諧振電容器D、電感器E；終端音頻變壓器(3)包括變壓器Z；終端載波信號整流器(4)包括電容器F、二極管G、二極管H、濾波電容器I；終端載波信號帶通濾波器(5)包括載波耦合變壓器K、諧振電容器J；終端處理電路(6)包括電阻器L、穩壓管M、電容器N、電阻器O、二極管P、電容器Q、場效應管R、繼電器S、二極管T、場效應管U、電阻器V、微處理器W、石英晶體X；其電路連接關系是輸入的定壓音頻信號一端與電感器A一端和電容器B一端同時相連，載波信號兩端分別與載波耦合變壓器C初級兩端相連；電感器A另一端、電容器B另一端、電感器E上端、音頻變壓器Z初極右端、電容器F上端和諧振電容器J上端同時相連，電感器E另一端與電容器D上端相連，電容器D另一端與載波耦合變壓器C次極下端相連；諧振電容器J另一端與載波耦合變壓器K初極上端相連，電容器F另一端與二極管G負極和二極管H正極同時相連，二極管H負極與濾波電容器I一端、載波耦合變壓器K次極下端、電阻器L一端、二極管T負極和繼電器S的線圈一端同時相連，輸入的定壓音頻信號另一端與載波耦合變壓器C次極上端、音頻變壓器Z初極左端、音頻變壓器Z次極左端、揚聲器Y一端、二極管G正極、濾波電容器I另一端、場效應管R的源極、場效應管U的源極、電阻器O一端、電容器Q一端、穩壓管M正極和微處理器W第8腳同時相連，電阻器L另一端與穩壓管M負極和微處理器W第1腳同時相連，石英晶體X兩端分別與微處理器W第2腳和第3腳相連，載波耦合變壓器K次極上端與電容器N一端和場效應管R的漏極同時相連，電容器N另一端與電阻器O另一端和二極管P正極同時相連，二極管P負極與電容器Q另一端和微處理器W第4腳同時相連，揚聲器Y另一端與繼電器S的開關一端和電阻器V一端同時相連，繼電器S的開關另一端與音頻變壓器Z次極右端相連，電阻器V另一端與微處理器W第5腳相連，微處理器W第7腳與場效應管R的柵極相連，微處理器W第6腳與場效應管U的柵極相連，場效應管U的漏極與繼電器S線圈的另一端和二極管T正極同時相連。
終端音頻變壓器(3)輸出的音頻信號經繼電器S接至揚聲器；終端載波信號整流器(4)輸出直流電源；終端載波信號帶通濾波器(5)收到的載波信號經二極管P檢波后送至微處理器W；回饋的載波信號經場效應管R放大后送至終端載波帶通濾波器(5)中的載波耦合變壓器K次極上端，完成其雙向載波信號的傳輸；微處理器W經電阻器V接至揚聲器完成故障檢測；揚聲器的開與關控制信號經場效應管U放大后推動繼電器S完成。
用二線制傳輸的雙信號是指120V定壓音頻信號、雙向的載波信號；傳輸的雙向載波信號是指載波信號帶通濾波器(2)輸出的載波信號由終端載波帶通濾波器(5)接收，回饋的載波信號經終端載波帶通濾波器(5)送回載波信號帶通濾波器(2)兩端；終端音頻變壓器(3)、終端載波信號整流器(4)、終端載波帶通濾波器(5)、終端處理電路(6)組成終端部分。
本發明的優點和積極效果(一)公共有線廣播系統中廣播設備與終端揚聲器之間，只采用二線制傳輸120V定壓音頻信號、傳輸已調制的載波控制信號，其相互間無衰減，實現揚聲器故障檢測或開與關控制。徹底解決了現有多線制的缺陷；(二)由于本發明的問世，實現了在廣播系統中只采用二線制傳輸雙信號，可降低成本、非常便于施工，特別是可在對音頻信號沒有相位要求的場合下，連接終端時可不考慮極性。
附圖1是公共廣播系統中二線制雙信號傳輸的揚聲器檢測控制線路方框圖其中1是載波信號帶阻濾波器；2是載波信號帶通濾波器；3是終端音頻變壓器；4是終端載波信號整流器；5是終端載波信號帶通濾波器；6是終端處理電路。
附圖2是公共廣播系統中二線制雙信號傳輸的揚聲器檢測控制線路電原理圖。
最佳實施方式為了實施公共廣播系統中二線制雙信號傳輸的揚聲器檢測與控制，結合附圖1或2做進一步描述，(一)載波信號帶阻濾波器(1)、載波信號帶通濾波器(2)、終端音頻變壓器(3)、終端載波信號整流器(4)、終端載波信號帶通濾波器(5)、終端處理電路(6)，其特征在于定壓音頻信號是通過載波信號帶阻濾波器(1)輸出、雙向的載波信號是通過載波信號帶通濾波器(2)輸出或輸入、各信號分別對應各自的濾波器(1)、(2)，其輸出端并聯后與終端音頻變壓器(3)、終端載波信號整流器(4)、終端載波信號帶通濾波器(5)的各輸入端同時相連，終端音頻變壓器(3)輸出音頻信號、終端載波信號帶通濾波器(5)接收或回饋載波信號、終端載波信號整流器(4)輸出直流電源，接收到的控制信號經終端處理電路(6)按指令執行，實現公共廣播系統中用二線制傳輸雙信號的揚聲器故障檢測和開與關控制。(二)再見附圖2，載波信號帶阻濾波器(1)包括電感器A、電容器B；載波信號帶通濾波器(2)包括載波耦合變壓器C、諧振電容器D、電感器E；終端音頻變壓器(3)包括變壓器Z；終端載波信號整流器(4)包括電容器F、二極管G、二極管H、濾波電容器I；終端載波信號帶通濾波器(5)包括載波耦合變壓器K、諧振電容器J；終端處理電路(6)包括電阻器L、穩壓管M、電容器N、電阻器O、二極管P、電容器Q、場效應管R、繼電器S、二極管T、場效應管U、電阻器V、微處理器W、石英晶體X；其電路連接關系是輸入的定壓音頻信號一端與電感器A一端和電容器B一端同時相連，載波信號兩端分別與載波耦合變壓器C初級兩端相連；電感器A另一端、電容器B另一端、電感器E上端、音頻變壓器Z初極右端、電容器F上端和諧振電容器J上端同時相連，電感器E另一端與電容器D上端相連，電容器D另一端與載波耦合變壓器C次極下端相連；諧振電容器J另一端與載波耦合變壓器K初極上端相連，電容器F另一端與二極管G負極和二極管H正極同時相連，二極管H負極與濾波電容器I一端、載波耦合變壓器K次極下端、電阻器L一端、二極管T負極和繼電器S的線圈一端同時相連，輸入的定壓音頻信號另一端與載波耦合變壓器C次極上端、音頻變壓器Z初極左端、音頻變壓器Z次極左端、揚聲器Y一端、二極管G正極、濾波電容器I另一端、場效應管R的源極、場效應管U的源極、電阻器O一端、電容器Q一端、穩壓管M正極和微處理器W第8腳同時相連，電阻器L另一端與穩壓管M負極和微處理器W第1腳同時相連，石英晶體X兩端分別與微處理器W第2腳和第3腳相連，載波耦合變壓器K次極上端與電容器N一端和場效應管R的漏極同時相連，電容器N另一端與電阻器O另一端和二極管P正極同時相連，二極管P負極與電容器Q另一端和微處理器W第4腳同時相連，揚聲器Y另一端與繼電器S的開關一端和電阻器V一端同時相連，繼電器S的開關另一端與音頻變壓器Z次極右端相連，電阻器V另一端與微處理器W第5腳相連，微處理器W第7腳與場效應管R的柵極相連，微處理器W第6腳與場效應管U的柵極相連，場效應管U的漏極與繼電器S線圈的另一端和二極管T正極同時相連。(三)終端音頻變壓器(3)輸出的音頻信號經繼電器S接至揚聲器；終端載波信號整流器(4)輸出直流電源；終端載波信號帶通濾波器(5)收到的載波信號經二極管P檢波后送至微處理器W；回饋的載波信號經場效應管R放大后送至終端載波帶通濾波器(5)中的載波耦合變壓器K次極上端，完成其雙向載波信號的傳輸；微處理器W經電阻器V接至揚聲器完成故障檢測；揚聲器的開與關控制信號經場效應管U放大后推動繼電器S完成。(四)音頻變壓器Z輸出的音頻信號經繼電器S接至揚聲器，微處理器W第6腳按指令輸出的信號經場效應管U放大后推動經繼電器S實現揚聲器的開與關控制；由載波耦合變壓器K次極接收到的載波控制信號經電容器N耦合，再經二極管P檢波后送至微處理器W第4腳，由微處理器W按指令執行，在繼電器S的開關斷開狀態下微處理器W第5腳經電阻器V完成揚聲器的故障檢測；回饋的載波信號由微處理器W第7腳輸出，經場效應管R放大后送至載波耦合變壓器K次極上端，再由載波耦合變壓器K初極經諧振電容器J、電感器E、諧振電容器D、載波耦合變壓器C返回，實現雙向載波信號傳輸。(五)載波控制信號和回饋的載波信號應采用串行數據，終端部分應采用先接收后回饋方式。(六)終端處理電路(6)中的微處理器W要求是底功耗型器件。(七)音頻信號的頻率應在20KHz以下，音頻信號的電壓應在120V以下，載波控制信號的載波頻率應在100KHz以下。
權利要求
1.公共廣播系統中二線制雙信號傳輸的揚聲器檢測控制線路，它包括載波信號帶阻濾波器(1)、載波信號帶通濾波器(2)、終端音頻變壓器(3)、終端載波信號整流器(4)、終端載波信號帶通濾波器(5)、終端處理電路(6)，其特征在于定壓音頻信號是通過載波信號帶阻濾波器(1)輸出、雙向的載波信號是通過載波信號帶通濾波器(2)輸出或輸入、各信號分別對應各自的濾波器(1)、(2)，其輸出端并聯后與終端音頻變壓器(3)、終端載波信號整流器(4)、終端載波信號帶通濾波器(5)的各輸入端同時相連，終端音頻變壓器(3)輸出音頻信號、終端載波信號帶通濾波器(5)接收或回饋載波信號、終端載波信號整流器(4)輸出直流電源，接收到的控制信號經終端處理電路(6)按指令執行，實現公共廣播系統中用二線制傳輸雙信號的揚聲器故障檢測和開與關控制。
2.按照權利要求1所述的檢測控制線路，其特征在于載波信號帶阻濾波器(1)包括電感器A、電容器B；載波信號帶通濾波器(2)包括載波耦合變壓器C、諧振電容器D、電感器E；終端音頻變壓器(3)包括變壓器Z；終端載波信號整流器(4)包括電容器F、二極管G、二極管H、濾波電容器I；終端載波信號帶通濾波器(5)包括載波耦合變壓器K、諧振電容器J；終端處理電路(6)包括電阻器L、穩壓管M、電容器N、電阻器O、二極管P、電容器Q、場效應管R、繼電器S、二極管T、場效應管U、電阻器V、微處理器W、石英晶體X；其電路連接關系是輸入的定壓音頻信號一端與電感器A一端和電容器B一端同時相連，載波信號兩端分別與載波耦合變壓器C初級兩端相連；電感器A另一端、電容器B另一端、電感器E上端、音頻變壓器Z初極右端、電容器F上端和諧振電容器J上端同時相連，電感器E另一端與電容器D上端相連，電容器D另一端與載波耦合變壓器C次極下端相連；諧振電容器J另一端與載波耦合變壓器K初極上端相連，電容器F另一端與二極管G負極和二極管H正極同時相連，二極管H負極與濾波電容器I一端、載波耦合變壓器K次極下端、電阻器L一端、二極管T負極和繼電器S的線圈一端同時相連，輸入的定壓音頻信號另一端與載波耦合變壓器C次極上端、音頻變壓器Z初極左端、音頻變壓器Z次極左端、載波耦合變壓器K初極下端、揚聲器Y一端、二極管G正極、濾波電容器I另一端、場效應管R的源極、場效應管U的源極、電阻器O一端、電容器Q一端、穩壓管M正極和微處理器W第8腳同時相連，電阻器L另一端與穩壓管M負極和微處理器W第1腳同時相連，石英晶體X兩端分別與微處理器W第2腳和第3腳相連，載波耦合變壓器K次極上端與電容器N一端和場效應管R的漏極同時相連，電容器N另一端與電阻器O另一端和二極管P正極同時相連，二極管P負極與電容器Q另一端和微處理器W第4腳同時相連，揚聲器Y另一端與繼電器S的開關一端和電阻器V一端同時相連，繼電器S的開關另一端與音頻變壓器Z次極右端相連，電阻器V另一端與微處理器W第5腳相連，微處理器W第7腳與場效應管R的柵極相連，微處理器W第6腳與場效應管U的柵極相連，場效應管U的漏極與繼電器S線圈的另一端和二極管T正極同時相連。
3.按照權利要求1所述的檢測控制線路，其特征在于終端音頻變壓器(3)輸出的音頻信號經繼電器S接至揚聲器；終端載波信號整流器(4)輸出直流電源；終端載波信號帶通濾波器(5)收到的載波信號經二極管P檢波后送至微處理器W；回饋的載波信號經場效應管R放大后送至終端載波帶通濾波器(5)中的載波耦合變壓器K次極上端，完成其雙向載波信號的傳輸；微處理器W經電阻器V接至揚聲器完成故障檢測；揚聲器的開與關控制信號經場效應管U放大后推動繼電器S完成。
4.按照權利要求1或3所述的檢測控制線路，其特征在于用二線制傳輸的雙信號是指120V定壓音頻信號、雙向的載波信號；傳輸的雙向載波信號是指載波信號帶通濾波器(2)輸出的載波信號由終端載波帶通濾波器(5)接收，回饋的載波信號經終端載波帶通濾波器(5)送回載波信號帶通濾波器(2)兩端；終端音頻變壓器(3)、終端載波信號整流器(4)、終端載波帶通濾波器(5)、終端處理電路(6)組成終端部分。
全文摘要
本發明公開了一種在公共廣播系統中二線制雙信號傳輸的揚聲器檢測控制線路，該控制線路用二線制同時傳輸120V定壓音頻信號、雙向載波控制信號，各信號分別對應各自的濾波器，其輸出端并聯混合后，實現二線制同時傳輸雙信號。終端部分由音頻變壓器取出音頻信號、終端載波信號帶通濾波器取出載波控制信號、終端載波信號整流器取出直流電源，再經終端處理電路按指令執行，實現數十至數百只揚聲器的故障檢測和開與關控制。本發明的問世徹底替代了多線制，可降低了成本、非常便于現場施工、提高效率和廣播系統的可靠性。特別適用于學校、奧運體育場館、樓寓廣播、地鐵車站、火車站、飛機場等公共廣播系統。
文檔編號H04B3/46GK1710820SQ20051001390
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月24日 優先權日2005年6月24日
發明者邵未, 張幼東, 孫開玉 申請人:天津市明珠電器公司