一種混音裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種混音裝置，包括混音器和耳機單元；混音器包括：音頻輸入插座、聲道模擬加法器、聲道功放電路、音頻編解碼電路、微處理器、音量調(diào)節(jié)按鈕、耳機單元插座、電源穩(wěn)壓電路；音頻輸入插座、聲道模擬加法器、聲道功放電路、耳機單元插座依次連接；音量調(diào)節(jié)按鈕、微處理器、音頻編解碼電路依次連接，音頻編解碼電路與聲道模擬加法器、耳機單元插座連接；電源穩(wěn)壓電路提供電源；耳機單元外殼上設有送音孔與受音孔，內(nèi)部安裝MEMS麥克風及微型揚聲器，MEMS麥克風及微型揚聲器與連接插座連接，內(nèi)部空余空間填充隔音棉；混音器與耳機單元連接。本實用新型的有益效果在于：可根據(jù)需求調(diào)節(jié)混音效果，可以作為對講機附件、助聽器使用。
【專利說明】一種混音裝置

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種混音裝置。

【背景技術】
[0002]當人們戴上耳機聽音樂或看影視娛樂節(jié)目時，通常情況下外界的聲音會被掩蓋，這樣就不能及時聽到周圍人的講話或環(huán)境聲響。盡管優(yōu)質耳機的使用可以不影響別人，但同時也失去同別人的語言溝通；而如果不使用耳機，播放的音樂又會影響到別人。在使用對講機的場合，對講機傳來的伙伴的聲音不僅為使用者聽到，也為其他無關的人聽到，對于其他人是噪音，而且伙伴的發(fā)言也無法保密；如果使用耳機連接對講機，則對講機使用者又不能及時發(fā)現(xiàn)周圍的異常。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型為克服上述的不足之處，目的在于提供一種同時接收外部音頻與環(huán)境聲音信號且保證接收信息的保密性與獨立性的混音裝置。
[0004]實用新型是通過以下技術方案達到上述目的:一種混音裝置，包括混音器和耳機單元；所述混音器包括:音頻輸入插座、聲道模擬加法器、聲道功放電路、音頻編解碼電路、微處理器、音量調(diào)節(jié)按鈕、耳機單元插座、電源穩(wěn)壓電路；音頻輸入插座與聲道模擬加法器連接，聲道模擬加法器與聲道功放電路連接，聲道功放電路與耳機單元插座連接；音量調(diào)節(jié)按鈕與微處理器連接，微處理器同音頻編解碼電路連接并輸出控制信號，音頻編解碼電路與聲道模擬加法器、耳機單元插座連接；電源穩(wěn)壓電路提供電源；所述耳機單元包括外殼、連接插座、MEM麥克風、微型揚聲器、隔音棉、受音孔、送音孔；外殼上部設有送音孔,下部設有受音孔，內(nèi)部安裝MEMS麥克風及微型揚聲器，MEMS麥克風及微型揚聲器與連接插座連接，外殼內(nèi)部空余空間填充有隔音棉；耳機單元內(nèi)的微型揚聲器及MEMS麥克風分別通過連接插座連接到混音器的耳機單元插座。
[0005]作為優(yōu)選，所述混音器中的聲道模擬加法器包括左聲道模擬加法器、右聲道加法模擬器，聲道功放電路包括左聲道功放電路、右功放聲道電路，耳機單元插座包括左耳機單元插座、右耳機單元插座；左聲道信號經(jīng)過左聲道模擬加法器、左聲道功放電路到左耳機單元插座；右聲道信經(jīng)過右聲道模擬加法器、右聲道功放電路到右耳機單元插座。
[0006]作為優(yōu)選，所述耳機單元外殼采用耳罩外形，送孔音朝向耳道方向，受孔音朝向外部環(huán)境。
[0007]作為優(yōu)選，所述混音器連接外部音頻，通過音量調(diào)節(jié)按鈕調(diào)節(jié)外部音頻與環(huán)境聲音信號的音量比例。
[0008]作為優(yōu)選，所述混音器可不連接外部音頻，通過耳機單元的MEMS麥克風采集環(huán)境聲音信號。
[0009]本實用新型的有益效果在于:1、本實用新型采用專門設計的混音器和耳機單元，在接收外部音頻信號時同時接收環(huán)境聲音信號，調(diào)節(jié)音量調(diào)節(jié)按鈕改變環(huán)境聲音信號與外部音頻信號的信息強弱比，滿足不同人的混音要求，靈活度高；2、本實用新型裝置可以連接對講機，將對講機的音頻輸出連接到本裝置，則即可以聽到同伴的聲音，又可以聽到環(huán)境的聲音，同時不會影響其他人或被其他人聽到對講內(nèi)容；3、本實用新型在不接受外部音頻信號情況下，可以作為助聽器使用=MEMS麥克風采集環(huán)境聲音信號，對于聽力不好的人來說，可以使用混音器的音量調(diào)節(jié)開關放大到合適的音量，從而起到助聽的作用；4、本實用新型可以作為常規(guī)的耳機使用，卻優(yōu)于常規(guī)耳機的功能，有助于保護聽力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0011]圖2是混音器的結構示意圖；
[0012]圖3是耳機單元的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例對本實用新型進行進一步描述，但本實用新型的保護范圍并不僅限于此:
[0014]實施例1:如圖1所示，一種混音裝置，包括一個專門設計的混音器和一對特殊的耳機單兀。外部音頻輸出設備將外部音頻信號輸入混音器，混音器輸出左聲道音頻及左麥克風激勵到左耳機單元，左耳機單元的左麥克風信號傳輸至混音器；混音器輸出右聲道音頻及右麥克風激勵到右耳機單元，右耳機單元的右麥克風信號傳輸至混音器.
[0015]如圖2所示，混音器包括:音頻輸入插座、聲道模擬加法器、聲道功放電路、音頻編解碼電路、微處理器電路、音量調(diào)節(jié)按鈕、耳機單元插座、電源穩(wěn)壓電路；音頻輸入插座與聲道模擬加法器連接，聲道模擬加法器與聲道功放電路連接，聲道功放電路與耳機單元插座連接；音量調(diào)節(jié)按鈕與微處理器連接，微處理器同音頻編解碼電路連接并輸出控制信號，音頻編解碼電路與聲道模擬加法器、耳機單元插座連接；電源穩(wěn)壓電路提供電源。音頻輸入插座、聲道模擬加法器、聲道功放電路、音頻編解碼電路、微處理器、音量調(diào)節(jié)按鈕、耳機單元插座、電源穩(wěn)壓電路安裝在PCB上，因而成為一個PCB組件。通過適當?shù)牟季€，PCB可以做到80mmX80mmX 15mm以內(nèi)，方便攜帶。PCB采用FR4類型，1.6mm厚度的環(huán)氧樹脂板材,雙面布線并放置元件。
[0016]機殼為鋁合金或塑料外殼，用于安裝內(nèi)部的PCB組件。
[0017]電源穩(wěn)壓電路連接到外部電源適配器或電池，生成±5V及3.3V電壓，為PCB上其他電路供電。
[0018]音頻輸入插座連接外部音頻播放設備，獲得左右聲道信號，可選用通用的音頻插座。
[0019]耳機單元插座可用普通2.54mm針距的6針接插件。
[0020]音頻編解碼電路由CS4272編解碼芯片、由0PA2277精密雙運放組成的話筒信號調(diào)理電路、由0PA2277精密雙運放組成的差分變單端電路組成，用于對麥克風信號進行數(shù)字去噪，同時受MCU控制進行話筒音量調(diào)節(jié)。CS4272為低噪聲、高動態(tài)范圍的音頻編解碼芯片，內(nèi)部包括2個ADC和2個DAC，可同時對左、右聲道進行采樣，可同時輸出左、右聲道音頻信號。它可對2個麥克風信號分別進行數(shù)字化后以IIS規(guī)范輸出數(shù)字信號，也可運行在環(huán)回模式，即:把數(shù)字化后的信號經(jīng)過數(shù)字音量控制、ATAPI混音處理后送到DAC，DAC輸出經(jīng)過開關電容濾波器濾波平滑后輸出模擬音頻信號。0PA2277精密雙運放組成的麥克風信號調(diào)理電路是模擬同相跟隨器形式的信號緩沖電路，用來消除信號線的阻抗影響并濾去高頻噪聲。0PA2277組成的減法電路把CS4272內(nèi)部的DAC的差分輸出音頻信號變?yōu)閱味诵盘枴Ｒ纛l編解碼電路中的主芯片CS4272通過IIC總線連接到MCU的IIC接口電路。MCU通過IIC對CS4272內(nèi)部的寄存器進行編程，從而控制CS4272的工作模式和輸出音量。在混音器工作時，CS4272被MCU設置為環(huán)回模式，這樣分別來自左耳機單元插座和右耳機單元插座上的左麥克風信號、右麥克風信號就被變成去噪并且可以控制音量(即幅度)的左右兩路音頻信號。
[0021]聲道模擬加法器包括左聲道模擬加法器和右聲道模擬加法器,左聲道模擬加法器和右聲道模擬加法器電路完全相同，都是由0PA2277精密雙運放組成的2輸入模擬加法電路。實施時雙運放中一個運放同精密電阻構成加法器，另一個對加法結果進行同向跟隨，以緩沖號。
[0022]聲道功放電路包括左聲道功放電路和右聲道功放電路,左聲道功放電路和右聲道功放電路是完全相同的電路結構，采用LM386集成功率放大芯片及必要的外接電阻和電容實現(xiàn)。
[0023]微處理器通過IIC接口連接到音頻編解碼電路，通過1連接到音量調(diào)節(jié)按鈕。
[0024]微處理器由MCU及必要的復位電路組成。MCU的最低要求為:8位CPU，有4KBFLASH存儲器，256B RAM，I個SPI接口、I個IIC接口及8個通用1 口，比如C8051F352 MCU就完全可以。MCU內(nèi)部的FLASH存儲器燒寫有嵌入式軟件，該軟件設置編解碼電路的工作模式為環(huán)回模式，然后監(jiān)視用戶按鈕輸入并據(jù)以控制編解碼電路進行話筒音量調(diào)節(jié)。
[0025]音量控制按鈕由音量增加按鈕、音量減少按鈕及靜音按鈕3個按鈕組成，分別連接到MCU的3個1 口，作為用戶控制話筒音量的接口。
[0026]當運動應用時，需要隨身攜帶，則采用電池為混音器供電；當在固定位置應用時，以IlOV或220V交流電經(jīng)過5V電源適配器后獲得的5V直流電為混音器供電。
[0027]混音器總的工作過程概述:來自左右耳機單元插座上的左右麥克風信號，經(jīng)過編解碼電路處理后得到音量可控的左右聲道音頻信號，同音頻設備輸入的左右聲道信號分別通過左聲道模擬加法器、右聲道模擬加法器相加，得到左右兩路混音信號；這兩路混音信號分別經(jīng)過左聲道功放電路、右聲道功放電路放大后輸出到左耳機單元、右耳機單元。MCU定時掃描按鈕輸入，并據(jù)以控制話筒信號的輸出音量。
[0028]如圖3所示，耳機單元包括外殼、連接插座、MEMS麥克風、微型揚聲器、隔音棉、受音孔、送音孔；外殼上部設有送音孔，下部設有受音孔，內(nèi)部安裝MEMS麥克風及微型揚聲器，MEMS麥克風及微型揚聲器與連接插座連接，外殼內(nèi)部空余空間填充有隔音棉。
[0029]耳機單元連接插座可用普通2.54mm針距的6針接插件。
[0030]外殼采用通用的耳罩外形，上面有受音孔和送音孔，用普通塑料制作，內(nèi)部安裝微型麥克風及微型揚聲器后的空余空間填充隔音棉。揚聲器朝向送音孔，麥克風朝向受音孔。讓麥克風位于耳機單元處，是為了使采集的音頻信號最接近人耳直接聽到的聲音。
[0031]MEMS麥克風采用ST半導體公司的MEMS (微機電系統(tǒng))麥克風MP23AB02B，它具有小尺寸(3.35mm x 2.5mm x 0.98mm)、高音質、高可靠性和穩(wěn)定性,它焊接在PCB上后固定在外殼上，固定時需注意使其受音面正對耳罩的受音孔以更好收集聲音。
[0032]微型揚聲器選用0.25W，外徑10mm，阻抗16-150歐姆的耳機喇叭，喇叭正面要正對耳罩上的送音孔。
[0033]耳機單元內(nèi)的微型揚聲器及MEMS麥克風分別通過導線連接到耳機單元連接插座，單元連接插座再通過導線連接到混音器的對應插座。
[0034]當戴上耳機單元時，耳罩會使得送音孔朝向耳道，而受音孔朝向外部環(huán)境。
[0035]混音器接入左右耳機單兀的MEMS麥克風拾取的環(huán)境聲音信號及音頻設備輸出的音頻信號，對二者相加后再經(jīng)過功率放大后輸出到揚聲器，這樣揚聲器的輸出就包括音頻設備輸出的信號和環(huán)境聲音信號。混音器對環(huán)境聲音可以進行音量調(diào)節(jié)以及靜音控制，從而改變揚聲器輸出的聲音中兩種信號的強弱比例?；煲羝饔审w積不大的電子元器件組成，體積可以很??；如果在運動的場合可以由電池供電以方便攜帶，當使用在固定的場合時也可以由電源適配器供電。
[0036]當使用對講機或類似場合，可以攜帶混音器及耳機單元，把對講機的輸出通過音頻線纜連接到混音器，再戴上耳機單元。這樣既可以聽到對講機系統(tǒng)中其他人的聲音，又可以聽到環(huán)境聲音，同時對講機系統(tǒng)的語音通話不會為無關的人聽到。當對講機系統(tǒng)的語音需要特別注意時，降低麥克風信號的音量或使其靜音；當外部語音需要予以特別注意時，使用對講機自身的音量調(diào)節(jié)功能降低對講機的音量同時使用混音器的音量調(diào)節(jié)按鈕調(diào)高麥克風音量；當二者都需要關注時，分別調(diào)節(jié)對講機系統(tǒng)的語音音量(使用對講機系統(tǒng)自身的音量調(diào)節(jié)功能)及麥克風音量到合適比例。
[0037]在其他場合如欣賞影音節(jié)目又需要關注外部聲響的情況下，采用上述說明的方法使用即可，只是上述的對講機信號在這里變?yōu)橛耙艄?jié)目的音頻信號而已。
[0038]如果不接入外部音頻，那么使用此種裝置時，聽到的就只有通過左右耳機單元的MEMS話筒采集到的環(huán)境聲音。對于聽力不好的人來說，可以使用混音器的音量調(diào)節(jié)開關放大到合適的音量，從而起到助聽器的作用。
[0039]如果用戶調(diào)節(jié)麥克風音量為靜音方式，則此裝置如同常規(guī)的耳機，然優(yōu)于常規(guī)耳機。這是因為耳機單元的隔音設計，環(huán)境聲響的影響被屏蔽，因此即使輸入的音頻音量較小也可以聽得很清楚，這有助于保護人的聽力。
[0040]以上的所述乃是本實用新型的具體實施例及所運用的技術原理，若依本實用新型的構想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，仍應屬本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種混音裝置，其特征在于包括混音器和耳機單元； 所述混音器包括:音頻輸入插座、聲道模擬加法器、聲道功放電路、音頻編解碼電路、微處理器、音量調(diào)節(jié)按鈕、耳機單元插座、電源穩(wěn)壓電路；音頻輸入插座與聲道模擬加法器連接，聲道模擬加法器與聲道功放電路連接，聲道功放電路與耳機單元插座連接；音量調(diào)節(jié)按鈕與微處理器連接，微處理器同音頻編解碼電路連接并輸出控制信號，音頻編解碼電路與聲道模擬加法器、耳機單元插座連接；電源穩(wěn)壓電路提供電源； 所述耳機單兀包括外殼、連接插座、MEMS麥克風、微型揚聲器、隔音棉、受音孔、送音孔；外殼上部設有送音孔，下部設有受音孔，內(nèi)部安裝MEMS麥克風及微型揚聲器，MEMS麥克風及微型揚聲器與連接插座連接，外殼內(nèi)部空余空間填充有隔音棉； 耳機單元內(nèi)的微型揚聲器及MEMS麥克風分別通過連接插座連接到混音器的耳機單元插座。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種混音裝置，其特征在于，所述混音器中的聲道模擬加法器包括左聲道模擬加法器、右聲道加法模擬器，聲道功放電路包括左聲道功放電路、右功放聲道電路，耳機單元插座包括左耳機單元插座、右耳機單元插座；左聲道信經(jīng)過左聲道模擬加法器、左聲道功放電路到左耳機單元插座；右聲道信經(jīng)過右聲道模擬加法器、右聲道功放電路到右耳機單元插座。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種混音裝置，其特征在于，所述耳機單元外殼采用耳罩外形，送孔音朝向耳道方向，受孔音朝向外部環(huán)境。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種混音裝置，其特征在于，所述混音器連接外部音頻，通過音量調(diào)節(jié)按鈕調(diào)節(jié)外部音頻與環(huán)境聲音信號的音量比例。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種混音裝置，其特征在于，所述混音器不連接外部音頻，通過耳機單元的MEMS麥克風采集環(huán)境聲音信號。
【文檔編號】H04R3/00GK204090127SQ201420569509
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權日:2014年9月29日
【發(fā)明者】薛宏, 張標標 申請人:浙江銀江研究院有限公司