本實用新型屬于音頻放大器領(lǐng)域，尤其是涉及一種工業(yè)前置音頻放大器。

背景技術(shù)：

人耳能聽到20Hz～20KHz頻段的聲音，而現(xiàn)在行業(yè)上工業(yè)前置音頻放大器能夠放大的頻段還不僅限在這個頻段，對更高頻段的電磁波均有放大效果，而在工業(yè)對講場合，高頻電磁干擾嚴(yán)重，在喊話時麥克輸出的音頻信號上會疊加很大的電磁干擾噪聲，而行業(yè)上現(xiàn)有的工業(yè)前置音頻放大器會把聲音信號和噪聲同時放大，傳到前端的揚聲器，摻雜的噪聲使揚聲器無法發(fā)出清晰洪亮的喊話聲，嚴(yán)重影響工作效率，甚至?xí)l(fā)生安全事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種工業(yè)前置音頻放大器，以解決在工業(yè)對講場合，現(xiàn)場的噪聲使揚聲器無法發(fā)出清晰洪亮的喊話聲，嚴(yán)重影響工作效率，容易發(fā)生安全事故的問題。

為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種工業(yè)前置音頻放大器，包括殼體及其內(nèi)部安裝的電路板，所述電路板包括Ⅰ路濾波電路、Ⅰ路放大電路、電源電路、增益調(diào)節(jié)電路、Ⅱ路濾波電路和Ⅱ路放大電路，Ⅰ路音頻信號輸入所述Ⅰ路濾波電路后經(jīng)所述Ⅰ路放大電路輸出，所述Ⅰ路放大電路電連接至所述增益調(diào)節(jié)電路，Ⅱ路音頻信號輸入所述Ⅱ路濾波電路后經(jīng)所述Ⅱ路放大電路輸出，所述Ⅱ路放大電路電連接至所述增益調(diào)節(jié)電路，所述電源電路為所述Ⅰ路濾波電路、所述Ⅰ路放大電路、所述增益調(diào)節(jié)電路、所述Ⅱ路濾波電路和所述Ⅱ路放大電路供電。

進(jìn)一步的，所述電源電路采用低噪聲穩(wěn)壓電源模塊，所述穩(wěn)壓電源模塊包括貼片電源U20、插座PW和他們周圍的電路，所述貼片電源U20的IN端連接至所述插座PW的管腳5，所述插座PW的管腳5和管腳4均連接至12V電源，所述貼片電源U20的IN端經(jīng)并聯(lián)的電解電容C23和電容C20后接地，所述貼片電源U20的OUT端經(jīng)并聯(lián)的電容C21和電容C22后接地，所述貼片電源U20的型號為MC78M05BDTRK。

進(jìn)一步的，所述Ⅰ路濾波電路包括運算放大器U01A、運算放大器U01B、插座IN1和他們周圍的電路，所述插座IN1的管腳4經(jīng)電容C09、電阻R09和電阻R0A連接至所述運算放大器U01A的正向輸入端，所述運算放大器U01A的正向輸入端分別經(jīng)電容C0A接地、經(jīng)所述電阻R0A和電容C0B后連接至所述運算放大器U01A的輸出端，所述運算放大器U01A的輸出端經(jīng)電阻R0D和電阻R0C后接地，所述運算放大器U01A的負(fù)向輸入端經(jīng)所述電阻R0C后接地；所述插座IN1的管腳2連接至所述運算放大器U01B的輸出端，所述運算放大器U01B的輸出端經(jīng)電阻R013和電阻R012后接地，所述運算放大器U01B的輸出端連接至電容COE的一端，所述電容COE的另一端分別經(jīng)電阻R0F、電容C0C和電阻ROE接地，經(jīng)電阻RO11連接至所述運算放大器U01B的正向輸入端，所述運算放大器U01B的負(fù)向輸入端經(jīng)所述電阻R012接地,所述運算放大器U01A和所述運算放大器U01B的型號均為LM358。

進(jìn)一步的，所述Ⅱ路濾波電路包括運算放大器U11A、運算放大器U11B、插座IN2和他們周圍的電路，，所述插座IN2的管腳4經(jīng)電容C19連接至電阻R19的一端，所述電阻R19的另一端分別經(jīng)電阻R1A連接至所述運算放大器U11A的正向輸入端，所述運算放大器U11A的正向輸入端經(jīng)所述電阻R1A和電容C1B后連接至所述運算放大器U11A的輸出端，所述運算放大器U11A的輸出端經(jīng)電阻R1D和電阻R1C后接地，所述運算放大器U11A的負(fù)向輸入端經(jīng)所述電阻R1C后接地；所述插座IN2的管腳2連接至所述運算放大器 U11B的輸出端，所述運算放大器U11B的輸出端經(jīng)電阻R113和電阻R112后接地，所述運算放大器U11B的輸出端連接至電容C1E的一端，所述電容C1E的另一端分別經(jīng)電阻R1F、電容C1C和電阻R1E接地，經(jīng)電阻R111連接至所述運算放大器U11B的正向輸入端，所述運算放大器U11B的正向輸入端經(jīng)電阻C1D接地，所述運算放大器U11B的負(fù)向輸入端經(jīng)所述電阻R012接地，所述運算放大器U11A和所述運算放大器U11B的型號均為LM358。

進(jìn)一步的，所述Ⅰ路放大電路包括差分輸入前置放大器U00、插座OUT1和他們周圍的電路，所述差分輸入前置放大器U00的引腳IN+連接至所述運算放大器U01A的輸出端，引腳IN-連接至所述運算放大器U01B的輸出端，引腳OUT\連接經(jīng)電容C02電阻R06連接至所述插座OUT1的管腳2；所述差分輸入前置放大器U00的引腳OUT連接至電容C03的一端，所述電容C03的一端經(jīng)電容C05連接至所述差分輸入前置放大器U00的引腳ADJ，另一端經(jīng)電阻R07連接至所述插座OUT1的管腳4；所述差分輸入前置放大器U00的型號為MAX4063。

進(jìn)一步的，所述Ⅱ路放大電路包括差分輸入前置放大器U10、插座OUT2和他們周圍的電路，所述差分輸入前置放大器U10的引腳IN+連接至所述運算放大器U11A的輸出端，引腳IN-連接至所述運算放大器U11B的輸出端，引腳OUT\經(jīng)電容C12和電阻R16連接至所述插座OUT2的管腳2；所述差分輸入前置放大器U10的引腳OUT連接至電容C13的一端，所述電容C13的一端經(jīng)電容C15連接至所述差分輸入前置放大器U10的引腳ADJ，另一端經(jīng)電阻R17連接至所述插座OUT2的管腳4；所述差分輸入前置放大器U10的型號為MAX4063。

進(jìn)一步的，所述增益調(diào)節(jié)電路包括插座PCTL及其周圍電路，電阻R04和電阻R05并聯(lián)后一端連接至所述插座PCTL的管腳CTL2，所述電阻R04的 另一端連接至管腳CTL1，所述管腳CTL1連接至所述差分輸入前置放大器U00的引腳G1，所述電阻R05的另一端連接至管腳CTL3，所述管腳CTL3連接至所述差分輸入前置放大器U00的引腳G2；電阻R14和電阻R15并聯(lián)后一端連接至所述插座PCTL的管腳CTL5，所述電阻R14的另一端連接至管腳CTL4，所述管腳CTL4連接至所述差分輸入前置放大器U10的引腳G1，所述電阻R15的另一端連接至管腳CTL6，所述管腳CTL6連接至所述差分輸入前置放大器U10的引腳G2。

進(jìn)一步的，所述殼體的材質(zhì)為鋁合金型材。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的工業(yè)前置音頻放大器具有以下優(yōu)勢：

(1)本實用新型所述的工業(yè)前置音頻放大器，通過改變穩(wěn)壓電源和增加濾波電路，消除了音頻信號中的高頻干擾，使喊話對講聲音更加干凈，在高增益的情況下能保證喊話聲清晰洪亮。

(2)本實用新型所述的工業(yè)前置音頻放大器，殼體的材質(zhì)為鋁合金型材，美觀且可良好接地，屏蔽外界電磁干擾。

附圖說明

構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述的工業(yè)前置音頻放大器原理框圖；

圖2為本實用新型實施例所述的電源電路圖；

圖3為本實用新型實施例所述的Ⅰ路濾波電路的電路圖一；

圖4為本實用新型實施例所述的Ⅰ路濾波電路的電路圖二；

圖5為本實用新型實施例所述的Ⅰ路放大電路的電路圖；

圖6為本實用新型實施例所述的Ⅱ路濾波電路的電路圖一；

圖7為本實用新型實施例所述的Ⅱ路濾波電路的電路圖二；

圖8為本實用新型實施例所述的Ⅱ路放大電路圖的電路圖；

圖9為本實用新型實施例所述的增益調(diào)節(jié)電路的電路圖；

圖10為本實用新型實施例所述的工作流程圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本 實用新型中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。

工業(yè)前置音頻放大器，如圖1至圖10所示，包括殼體及其內(nèi)部安裝的電路板，所述電路板包括Ⅰ路濾波電路、Ⅰ路放大電路、電源電路、增益調(diào)節(jié)電路、Ⅱ路濾波電路和Ⅱ路放大電路，Ⅰ路音頻信號輸入所述Ⅰ路濾波電路后經(jīng)所述Ⅰ路放大電路輸出，所述Ⅰ路放大電路電連接至所述增益調(diào)節(jié)電路，Ⅱ路音頻信號輸入所述Ⅱ路濾波電路后經(jīng)所述Ⅱ路放大電路輸出，所述Ⅱ路放大電路電連接至所述增益調(diào)節(jié)電路，所述電源電路為所述Ⅰ路濾波電路、所述Ⅰ路放大電路、所述增益調(diào)節(jié)電路、所述Ⅱ路濾波電路和所述Ⅱ路放大電路供電。

所述電源電路采用低噪聲穩(wěn)壓電源模塊，所述穩(wěn)壓電源模塊包括貼片電源U20、插座PW和他們周圍的電路，所述貼片電源U20的IN端連接至所述插座PW的管腳5，所述插座PW的管腳5和管腳4均連接至12V電源，所述貼片電源U20的IN端連接并聯(lián)的電解電容C23和電容C20后接地，所述貼片電源U20的OUT端經(jīng)并聯(lián)的電容C21和電容C22后接地，所述貼片電源U20的OUT端連接至VCC，所述貼片電源U20的GND接地，所述插座PW的管腳1和管腳2均接地，所述貼片電源U20的型號為MC78M05BDTRK，降低電源噪聲干擾，由于開關(guān)電源輸出的直流上面會疊加較大的紋波，開關(guān)管工作會產(chǎn)生很大的尖峰脈沖干擾，特別是高次諧波會沿著輸電線路產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾和輻射干擾，使前端電流發(fā)生畸變，一方面使接在其前端電源線上的電流波形發(fā)生畸變，另一方面通過電源線產(chǎn)生射頻干擾，這些對音頻信號的音質(zhì)會造成很大的損失，所以采用低噪聲穩(wěn)壓電源模塊。

所述Ⅰ路濾波電路包括運算放大器U01A、運算放大器U01B、插座IN1和他們周圍的電路，所述插座IN1的管腳4分別經(jīng)電阻R08接地、經(jīng)電容C09 連接至電阻R09的一端，所述電阻R09的另一端分別經(jīng)電阻R0B接地、經(jīng)電阻R0A連接至所述運算放大器U01A的正向輸入端，所述運算放大器U01A的正向輸入端經(jīng)電容C0A接地，經(jīng)所述電阻R0A和電容C0B后連接至所述運算放大器U01A的輸出端，所述運算放大器U01A的輸出端經(jīng)電阻R0D和電阻R0C后接地，所述運算放大器U01A的負(fù)向輸入端經(jīng)所述電阻R0C后接地；所述插座IN1的管腳2連接至所述運算放大器U01B的輸出端，所述運算放大器U01B的輸出端經(jīng)電阻R013和電阻R012后接地，所述運算放大器U01B的輸出端連接至電容COE的一端，所述電容COE的另一端分別經(jīng)電阻R0F、電容C0C和電阻ROE接地，經(jīng)電阻R10接地，經(jīng)電阻RO11連接至所述運算放大器U01B的正向輸入端，所述運算放大器U01B的正向輸入端經(jīng)電阻COD接地，所述運算放大器U01B的負(fù)向輸入端經(jīng)所述電阻R012接地,所述運算放大器U01A和所述運算放大器U01B的型號均為LM358。

所述Ⅱ路濾波電路包括運算放大器U11A、運算放大器U11B、插座IN2和他們周圍的電路，所述插座IN2的管腳4分別經(jīng)電阻R18接地、經(jīng)電容C19連接至電阻R19的一端，所述電阻R19的另一端分別經(jīng)電阻R1B接地、經(jīng)電阻R1A連接至所述運算放大器U11A的正向輸入端，所述運算放大器U11A的正向輸入端經(jīng)電容C1A接地，經(jīng)所述電阻R1A和電容C1B后連接至所述運算放大器U11A的輸出端，所述運算放大器U11A的輸出端經(jīng)電阻R1D和電阻R1C后接地，所述運算放大器U11A的負(fù)向輸入端經(jīng)所述電阻R1C后接地；所述插座IN2的管腳2連接至所述運算放大器U11B的輸出端，所述運算放大器U11B的輸出端經(jīng)電阻R113和電阻R112后接地，所述運算放大器U11B的輸出端連接至電容C1E的一端，所述電容C1E的另一端分別經(jīng)電阻R1F、電容C1C和電阻R1E接地，經(jīng)電阻R110接地，經(jīng)電阻R111連接至所述運算放大器U11B的正向輸入端，所述運算放大器U11B的正向輸入端經(jīng)電阻C1D接地，所述運算放大器U11B的負(fù)向輸入端經(jīng)所述電阻R012接地，所述運算放 大器U11A和所述運算放大器U11B的型號均為LM358，濾除高頻噪音干擾，在保證盡量小的失真的情況下，大大降低音頻信號中人喊話聲中的噪音干擾而得到清晰的聲音，人耳能聽到20Hz～20KHz頻段的聲音，而人的說話聲一般在500Hz～3000Hz之間的低頻段，而本產(chǎn)品應(yīng)用在工業(yè)現(xiàn)場指揮作業(yè)對講場合，傳輸?shù)闹挥腥说暮霸捖?，所以高?000Hz的聲音事沒有意義的，而且現(xiàn)場的高頻干擾也主要集中在高頻頻段，所以在接收到音頻信號后首先通過低通濾波器將信號中高于3000Hz的高頻信號濾除，這樣把無限帶寬降為有限帶寬，將不需要的信號從信號中消除，而且通帶內(nèi)信號的衰減要小，阻帶內(nèi)信號的衰減要大，由通帶過渡到阻帶的衰減特性陡直上升，通帶內(nèi)的特性阻抗恒為常數(shù)，以便于阻抗匹配。這樣在人喊話時，就可在保證失真小的情況下，大大降低音頻信號中的噪音從而得到清晰的聲音。

所述Ⅰ路放大電路包括差分輸入前置放大器U00、插座OUT1和他們周圍的電路，所述差分輸入前置放大器U00的引腳IN+連接至所述運算放大器U01A的輸出端，引腳IN-連接至所述運算放大器U01B的輸出端，引腳OUT\連接至電容C02的一端，所述電容C02的另一端分別經(jīng)電阻R03接地、經(jīng)電阻R06連接至所述插座OUT1的管腳2；所述差分輸入前置放大器U00的引腳OUT連接至電容C03的一端，所述電容C03的一端經(jīng)電容C05連接至所述差分輸入前置放大器U00的引腳ADJ，另一端分別經(jīng)電阻R02接地、經(jīng)電阻R07連接至所述插座OUT1的管腳4；所述差分輸入前置放大器U00的引腳BIAS經(jīng)電容C06接地，引腳SDN\和引腳VCOCO分別接至VCC、經(jīng)過并聯(lián)的電容C07和電容C08后接地，所述差分輸入前置放大器U00的型號為MAX4063。

所述Ⅱ路放大電路包括差分輸入前置放大器U10、插座OUT2和他們周圍的電路，所述差分輸入前置放大器U10的引腳IN+連接至所述運算放大器U11A的輸出端，引腳IN-連接至所述運算放大器U11B的輸出端，引腳OUT\連接至電容C12的一端，所述電容C12的另一端分別經(jīng)電阻R13接地、經(jīng)電 阻R16連接至所述插座OUT2的管腳2；所述差分輸入前置放大器U10的引腳OUT連接至電容C13的一端，所述電容C13的一端經(jīng)電容C15連接至所述差分輸入前置放大器U10的引腳ADJ，另一端分別經(jīng)電阻R12接地、經(jīng)電阻R17連接至所述插座OUT2的管腳4；所述差分輸入前置放大器U10的引腳BIAS經(jīng)電容C16接地，引腳SDN\和引腳VCOCO分別接至VCC、經(jīng)過并聯(lián)的電容C17和電容C18后接地,所述差分輸入前置放大器U10的型號為MAX4063；MAX4063是一款專為高性能便攜式應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計的差分輸入前置放大器,該器件具有兩路可選輸入、差分輸出、可調(diào)增益、集成低噪聲偏置源以及低功耗關(guān)斷模式等特性。兩個輸入通道分別用于差分和單端輸入。差分輸入具有很高的噪聲抑制能力，可有效避免系統(tǒng)噪聲和PCB上的長線傳輸對于低電平信號的損傷。單端輸入用于連接麥克風(fēng)非常簡便。差分和單端輸入具有獨立、可調(diào)的增益，增益由一個外部電阻設(shè)定。差分輸出使該器件工作于單一3V電源時能夠提供6VP-P的滿度輸出信號，提供了最佳的放大信號動態(tài)范圍。完全關(guān)斷模式將電源電流降低至0.3μA，最大限度節(jié)省了電能。MAX4063工作于2.4V至5.5V，額定工作溫度范圍-40℃至+85℃，完全能夠滿足工業(yè)惡劣環(huán)境。差分和單端兩種靈活的接入方式可有效的解決現(xiàn)場的電磁干擾，針對不同的環(huán)境靈活使用。本產(chǎn)品為了便于工業(yè)場合單點對多點的調(diào)度對講，可同時對兩路音頻獨立放大。

所述增益調(diào)節(jié)電路包括插座PCTL及其周圍電路，電阻R04和電阻R05并聯(lián)后一端連接至所述插座PCTL的管腳CTL2，所述電阻R04的另一端連接至管腳CTL1，所述管腳CTL1連接至所述差分輸入前置放大器U00的引腳G1，所述電阻R05的另一端連接至管腳CTL3，所述管腳CTL3連接至所述差分輸入前置放大器U00的引腳G2；電阻R14和電阻R15并聯(lián)后一端連接至所述插座PCTL的管腳CTL5，所述電阻R14的另一端連接至管腳CTL4，所述管腳CTL4連接至所述差分輸入前置放大器U10的引腳G1，所述電阻R15的另一端連接 至管腳CTL6，所述管腳CTL6連接至所述差分輸入前置放大器U10的引腳G2；增益調(diào)節(jié)電路每路設(shè)置3檔可調(diào)節(jié)增益。可連續(xù)調(diào)節(jié)增益，但由于工業(yè)現(xiàn)象震動嚴(yán)重，所以不適于使用電位器等調(diào)節(jié)器件，為了保證穩(wěn)定性，采用貼片固定調(diào)節(jié)電阻與多路短路插針結(jié)合的方式調(diào)節(jié)，根據(jù)實際應(yīng)用經(jīng)驗選取15Db、25Db和30dB，3檔增益調(diào)節(jié)，還可根據(jù)需要調(diào)整調(diào)節(jié)電阻阻值來獲取其他的增益。

所述殼體的材質(zhì)為鋁合金型材，美觀且可良好接地，屏蔽外界電磁干擾。

工業(yè)前置音頻放大器的工作原理為：

指揮人員A和指揮人員B在中控室內(nèi)分別通過麥克風(fēng)A和麥克風(fēng)B對現(xiàn)場喊話，麥克風(fēng)A輸出的Ⅰ路音頻信號和麥克風(fēng)B輸出的Ⅱ路音頻信號均經(jīng)工業(yè)前置音頻放大器濾波放大后輸出到音頻矩陣，音頻矩陣將Ⅰ路音頻信號和Ⅱ路音頻信號分別輸出到需要調(diào)度的作業(yè)現(xiàn)場，這樣每個指揮人員可向任意一個作業(yè)現(xiàn)場喊話，但多個指揮人員不能同時向同一個作業(yè)現(xiàn)場喊話，避免調(diào)度沖突。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。