一种基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统论文和设计

全文摘要

本实用新型提出了一种基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，包括可用于采集多种音频数字信号的第一芯片和用于采集音频模拟信号的第二芯片，所述第二芯片还可用于采集SPDIF输入的音频数字信号，所述第一芯片内包括用于对所输入的音频数字信号进行解码的解码模块和\/或用于对所述音频数字信号进行编码的编码模块；所述第二芯片包括ADC、DAC以及音频效果器，所述音频数字信号经解码或编码处理后输入第二芯片中，所述音频效果器根据用户选择对转化成数字信号的话筒信号、乐器信号、音乐信号及从第二芯片中传输的音频数字信号进行处理后，再通过DAC转化成模拟信号输入到音频放大电路中。本实用新型电路结构简单，且声音还原质量高。

主设计要求

1.一种基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，其特征在于：包括可用于采集多种音频数字信号的第一芯片和用于采集包括话筒信号、乐器信号、音乐信号的用户需要放大的音频模拟信号的第二芯片，所述第二芯片还可用于采集SPDIF输入的音频数字信号，所述第一芯片内包括用于对所输入的音频数字信号进行解码的解码模块和\/或用于对所述音频数字信号进行编码的编码模块；所述第二芯片包括用于将音频模拟信号转换成数字信号的ADC、用于将数字信号转换为模拟信号的DAC以及音频效果器，所述音频数字信号经解码或编码处理后输入第二芯片中，所述音频效果器根据用户选择对转化成数字信号的话筒信号、乐器信号、音乐信号及从第二芯片中传输的音频数字信号进行处理后，再通过DAC转化成模拟信号输入到音频放大电路中，所述音频放大电路放大后的信号通过扬声器播放。

设计方案

2.根据权利要求1所述的基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，其特征在于：所述多种音频数字信号输入到第一芯片的方式包括TF卡输入、U盘输入和无线信号输入。

3.根据权利要求1所述的基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，其特征在于：所述音频效果器包括弗兰哥效果器、合唱效果器、移相效果器、混响效果器、回声效果器和哇音效果器。

4.根据权利要求1所述的基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，其特征在于：所述第二芯片还包括动态等效模块、均衡模块和高增益驱动模块。

5.根据权利要求1所述的基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，其特征在于：所述乐器信号经第一缓冲器进行阻抗匹配后，一路信号传送到第二芯片的ADC中转换成数字信号；另一路信号输入用于筛选信号频段的滤波器，所述滤波器处理后的信号经过限幅器处理后输入第二芯片。

6.根据权利要求1所述的基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，其特征在于：所述话筒信号经第二缓冲器进行阻抗匹配后传传送到第二芯片的ADC中转换成数字信号，所述音乐信号经第三缓冲器进行阻抗匹配后传传送到第二芯片的ADC中转换成数字信号。

7.根据权利要求1所述的基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，其特征在于：所述第二芯片还包括扩展模块，所述扩展模块可用于扩充用户交互显示功能，所述用户交互显示功能包含LED显示、LCD显示。

8.根据权利要求1所述的基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，其特征在于：所述第一芯片为ATS2819或CW6693G，所述第二芯片为AP8248、AP8264或HC6216。

9.根据权利要求1所述的基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，其特征在于：所述第一芯片设有移动设备控制模块，用于接收移动设备APP所发出的信号对音频信号处理系统进行控制。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及音箱技术领域，具体涉及一种基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统。

背景技术

现有智能音箱的音频信号处理系统，为了实现多功能化，比如合唱、乐器演奏、小品表演等，也可以说是一种卡拉OK娱乐系统，往往需要同时输入多种音频信号，如话筒信号、乐器演奏信号及背景信号等，进行相应处理后，再根据用户选择进行效果处理，最终通过扬声器播放，以实现卡拉OK娱乐功能。因此，现有音频信号处理系统一般都会设置有TF卡输入模块、U盘输入模块、无线输入模块(如蓝牙输入)、话筒输入信号模块、乐器信号输入模块等，以满足多种形式的音频输入；从这些输入模块所输入的音频信号，现有音频信号处理系统需要分别对这些音频信号进行数\/模、模\/数转换后，再进行效果处理，而处理过程中由于涉及到较多芯片，特别是效果处理过程中，如回音、混响、合唱、移相等效果处理，还需要另外增加相应芯片进行效果处理，更需要引入MCU进行控制，导致现有音频信号处理系统的电路结构较为复杂，且成本较高；而且由于所有输入的音频信号都需要经过数\/模、模\/数转换，导致信号损失较为严重，从而使声音还原质量低。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出一种基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，通过第一芯片、第二芯片分别对所采集的音频信号进行管理，即第一芯片用于采集并处理多种音频数字信号，第二芯片用于采集并处理用户需要放大的话筒信号、乐器信号、音乐信号等，最终通过第二芯片对这些信号进行效果处理并输出到音频放大器经扬声器播放，既避免了现有音频信号处理系统中需要对多种音频数字信号进行数\/模、模\/数的转换，导致信号的损失，也简化了电路结构，降低成本。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，包括可用于采集多种音频数字信号的第一芯片和用于采集包括话筒信号、乐器信号、音乐信号的用户需要放大的音频模拟信号的第二芯片，所述第二芯片还可用于采集SPDIF输入的音频数字信号，所述第一芯片内包括用于对所输入的音频数字信号进行解码的解码模块和\/或用于对所述音频数字信号进行编码的编码模块；所述第二芯片包括用于将音频模拟信号转换成数字信号的ADC、用于将数字信号转换为模拟信号的DAC以及音频效果器，所述音频数字信号经解码或编码处理后输入第二芯片中，所述音频效果器根据用户选择对转化成数字信号的话筒信号、乐器信号、音乐信号及从第二芯片中传输的音频数字信号进行处理后，再通过DAC转化成模拟信号输入到音频放大电路中，所述音频放大电路放大后的信号通过扬声器播放。

可选的，所述多种音频数字信号输入到第一芯片的方式包括TF卡输入、U盘输入和无线信号输入(如蓝牙信号输入)。

可选的，所述音频效果器包括弗兰哥效果器、合唱效果器、移相效果器、混响效果器、回声效果器和哇音效果器。

可选的，所述第二芯片还包括动态等效模块、均衡模块和高增益驱动模块。

可选的，所述乐器信号经第一缓冲器进行阻抗匹配后，一路信号传送到第二芯片的ADC中转换成数字信号；另一路信号输入用于筛选信号频段的滤波器，所述滤波器处理后的信号经过限幅器处理后输入第二芯片。

可选的，所述话筒信号经第二缓冲器进行阻抗匹配后传传送到第二芯片的ADC中转换成数字信号，所述音乐信号经第三缓冲器进行阻抗匹配后传传送到第二芯片的ADC中转换成数字信号。

可选的，所述第二芯片还包括扩展模块，所述扩展模块扩充用户交互显示功能，所述用户交互显示功能包含LED显示、LCD显示。

可选的，所述第一芯片为ATS2819或CW6693G，所述第二芯片为AP8248、AP8264或HC6216。

可选的，所述第一芯片设有移动设备控制模块，用于接收移动设备APP所发出的信号对音频信号处理系统进行控制。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型通过第一芯片采集多种音频数字信号并进行处理，通过第二芯片采集包括话筒信号、乐器信号、音乐信号的用户需要放大的音频模拟信号并将其转化成数字信号，最后第二芯片中的音频效果器再根据用户选择将第一芯片处理后的音频数字信号和经第二芯片转换成数字信号的音频信号进行效果处理，可见通过第一芯片及第二芯片的配合使用极大地简化了音频信号处理系统的电路结构；而且由于不再需要引入过多芯片及MCU控制，降低了成本。

另外，本实用新型中所采集的音频数字信号，只需通过第一芯片进行解码或编码处理，而无需像现有音频信号处理系统要进行数\/模、模\/数的转换，避免了信号的损失，使声音还原质量高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统一实施例的系统结构示意图；

图2为本实用新型基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统一实施例中第一芯片的电路图；

图3为本实用新型基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统一实施例中第二芯片的电路图；

图4为本实用新型基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统中部分输入、输出端的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～图4所示，本实用新型实施方式公开的一种基于双芯片处理的卡拉OK娱乐系统，包括可用于采集多种音频数字信号的第一芯片和用于采集包括话筒信号、乐器信号、音乐信号的用户需要放大的音频模拟信号的第二芯片，所述第二芯片还可用于采集SPDIF输入的音频数字信号，所述第一芯片包括用于对输入到第一芯片的音频数字信号进行解码的解码模块和\/或用于对所述音频数字信号进行编码的编码模块；所述第二芯片内设有用于将音频模拟信号转换成数字信号的ADC、用于将数字信号转换为模拟信号的DAC以及音频效果器，所述音频数字信号经解码或编码处理后输入第二芯片中，所述音频效果器根据用户选择对转化成数字信号的话筒信号、乐器信号、音乐信号及从第二芯片中传输的音频数字信号进行处理后，再通过DAC转化成模拟信号输入到音频放大电路中，所述音频放大电路放大后的信号通过扬声器播放。其中，SPDIF输入到第二芯片的音频数字信号包括同轴输入和光纤输入，这里所说的音乐信号是指通过其他线路输入方式的信号。具体的，所述第一芯片为ATS2819或CW6693G，所述第二芯片为AP8248、AP8264或HC6216。各种信号的输入电路可参阅图4。

其中，所述多种音频数字信号输入到第一芯片的方式包括TF卡输入、U盘输入和无线信号输入。所输入的音频数字信号包括MP3、WMA、蓝牙无线信号输入等，使本实用新型可通过插入TF卡输入或插入U盘输入或蓝牙无线输入音频数字信号，满足用户需求。

具体的，所述音频效果器包括弗兰哥效果器、合唱效果器、移相效果器、混响效果器、回声效果器和哇音效果器。第二芯片可根据用户的选择对所接收到的话筒信号、音乐信号、乐器信号及第一芯片中所输入的音频数字信号进行相应效果处理，而且弗兰哥效果器、合唱效果器、移相效果器、混响效果器、回声效果器和哇音效果器等均内置于第二芯片中，即属于第二芯片的功能扩展，不需要增加芯片，极大地简化了电路结构。

进一步，所述第二芯片还包括动态等效模块、均衡模块和高增益驱动模块。动态等效模块可用于进行低频、高频等设置，而均衡模块用于根据用户需求均衡第一芯片采集的音频数字信号及第二芯片所采集的音频模拟信号；而高增益驱动模块也是用于根据用户需求增大或减小声音。

上述实施例中，所述话筒信号经第二缓冲器进行阻抗匹配后传传送到第二芯片的ADC中转换成数字信号，所述音乐信号经第三缓冲器进行阻抗匹配后传传送到第二芯片的ADC中转换成数字信号，以降低信号损失，从而更准确地还原音频信号。而乐器信号经第一缓冲器进行阻抗匹配后，一路信号传送到第二芯片的ADC中转换成数字信号；另一路信号输入用于筛选信号频段的滤波器，所述滤波器处理后的信号经过限幅器处理后输入第二芯片，也是为了降低信号损失，以更准确地还原音频信号。由于输入的音频数字信号不需要进行数\/模、模\/数转换，而输入的音频模拟信号又进行了阻抗匹配以降低信号损失，从而使本实用新型的声音还原质量高。其中，限幅器可为限幅二极管。

进一步的，所述第二芯片还包括扩展模块，所述扩展模块扩充用户交互显示功能，所述用户交互显示功能包含LED显示、LCD显示，便于实现人机交互或人机控制等。

进一步的，所述第一芯片设有移动设备控制模块，用于接收移动设备APP所发出的信号对音频信号处理系统进行控制，便于用户通过移动设备APP对本实用新型进行控制，如声幅控制、混响控制、均衡控制等，利于用户根据自己需求调整音频信号。

本实用新型通过第一芯片采集多种音频数字信号并进行处理，通过第二芯片采集包括话筒信号、乐器信号、音乐信号的用户需要放大的音频模拟信号并将其转化成数字信号，最后第二芯片中的音频效果器再根据用户选择将第一芯片处理后的音频数字信号和经第二芯片转换成数字信号的音频信号进行效果处理。第一芯片和第二芯片的配合使用避免引入过多芯片，而且不需要引入MCU进行控制，极大地简化了音频信号处理系统的电路结构，也降低了成本。

另外，本实用新型中所采集的音频数字信号，只需通过第一芯片进行解码或编码处理，而无需像现有音频信号处理系统要进行数\/模、模\/数的转换，避免了信号的损失；而且输入的用户需要放大的音频模拟信号(话筒信号、音乐信号、乐器信号)经过阻抗匹配也减少了信号的损失，从而使声音还原质量更高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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