技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种广播系统，特别涉及一种音频矩阵主机及公共广播系统。
背景技术
[0002] 随着时代的不断进步和科学技术的飞速发展，现代建筑的功能要求与原来的建筑有着明显的差别，特别是建筑弱电技术的高速发展，将
电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、
传感器技术等系列最先进的技术引入，使
建筑物的服务功能大大提高，综合性更强，涉及的领域更广。公共广播作为弱电系统的一个组成部分，紧密联系着人们的现代生活，其既能播放音乐，又能做业务宣传和寻呼广播，还能作为火灾事故的紧急广播，是一种同意性极强的广播系统，广泛用在小区、商场、宾馆、办公小区、机场、码头、车站等场所，是现代生活与工作中不可缺少的部分。
[0003] 目前市面上的广播产品主要分为两大类，一类归为模拟广播系统，另一类为数字广播系统即网络IP广播，传统的模拟广播产品在构成多音源播放、功能齐全的广播系统，所需的结构设备产品过于繁多，系统的安装空间条件需求较大，让用户使用起来无形的增加了成本的需求，在系统的组成应用上由于需要多台设备过机连接，造成系统的音频传输抗干扰能
力差，无法拓展更多的广播音频区。实用新型内容
[0004] 本实用新型的第一目的在于克服
现有技术的缺点与不足，提供一种音频矩阵主机，该音频矩阵主机具有结构简单、功能强大的优点，在构成多音源播放、功能齐全的广播系统时，无需进行复杂的连接，节省了安装空间以及使用成本。
[0005] 本实用新型的第二目的在于提供一种由上述音频矩阵主机构成的公共广播系统，该公共广播系统可以拓展成更多的广播音频区，并且具有抗干扰能力强的优点。
[0006] 本
发明的第一目的通过以下技术方案实现：一种音频矩阵主机，包括CPU、数字音频媒体矩阵、话筒
控制器、消防报警器、消防联动器和触发控制器；
[0007] 所述话筒控制器设置有多个话筒音频输入端口，所述话筒控制器连接CPU，将话筒控制器音频输入端口输入的音频
信号发送至CPU；
[0008] 所述消防报警器连接存储有火警的
音频信号的第一存储卡；所述消防报警器连接CPU，通过CPU控制消防报警器从第一存储卡中读取音频信号，并且将读取的音频信号传送至CPU；
[0009] 所述消防联动器设置有多个火警触发信号输入端口，所述消防联动器连接CPU，将接收到的火警触发信号传送至CPU，CPU在接收到火警触发信号时，控制消防报警器从第一存储卡中读取火警的音频信号；
[0010] 所述触发控制器连接带干点触发的外置
定时器音源，所述触发控制器连接CPU，CPU通过触发控制器接收到外置定时器音源的干点触发信号后，通过触发控制器接收外置定时器音源发送的音频信号；
[0011] 所述CPU设置有多个外置音频输入端口，通过外置音频输入端口连接外置音源，接收外置音源发送的音频信号；
[0012] 所述CPU连接数字音频媒体矩阵，由CPU控制数字音频媒体矩阵将相应的音频信号分配至对应的音频区。
[0013] 优选的，所述触发控制器连接外置火警音源，CPU在接收到消防联动器发送的火警触发信号时，通过触发控制器获取到外置火警音源发送的音频信号，同时通过触发控制器向外部发送火警触发信号。
[0014] 更进一步的，所述触发控制器包括主
电路、第一功率
放大器和第二
功率放大器；
[0015] 所述主电路包括第一光
耦合器、第二光耦合器、第一继电器和第二继电器；第一继电器包括两组触点，分别为第一组触点和第二组成触点，第一继电器的线圈正端通过一个反向
二极管D600
连接线圈负端，第一继电器的线圈正端连接直流电源24V，第一继电器的线圈负端连接第一NPN
三极管的集
电极，第一NPN三极管的基极通过
电阻R612连接CPU的IO端口，第一NPN三极管的基极通过依次连接电阻R612和电阻R614后接地，第一NPN三极管的发射极接地；第一继电器第一组触点由第一常闭静触点、第一常开静触点和第一动触点组成，第一继电器第二组触点由第二常闭静触点、第二常开静触点和第二动触点组成，其中第一动触点和第二动触点均连接外置定时器音源触发信号输出的一端，第一常开静触点和第二常开静触点均连接外置定时器音源触发信号输出的另一端，第一常开静触点和第二常开静触点通过电阻 R622接地；第一动触点和第二动触点
串联反向二极管D603和电阻R624后连接第一光耦合器的第一输入端口，直流电源+5V通过二极管D601连接第一光耦合器的第二输入端口；第一光耦合器的第一输入端口和第一光耦合器的第二输入端口之间连接有一个反向二极管D602，第一光耦合器的输出端口通过电阻R615连接直流电源+3.3V，同时第一光耦合器的输出端口连接 CPU的IO端口；其中第一光耦合器的第一输入端口和第一光耦合器的第二输入端口分别对应为第一光耦合器内部发
光源的
阳极和
阴极两端；第二继电器包括两组触点，分别为第三组触点和第四组成触点，第二继电器的线圈正端通过一个反向二极管D606连接线圈负端，第二继电器的线圈正端连接直流电源24V，第二继电器的线圈负端连接第二NPN三极管的集电极，第二NPN三极管的基极通过电阻R613连接CPU的IO端口，第二NPN三极管的基极通过依次连接电阻R613和电阻R617后接地，第二NPN三极管的发射极接地；第二继电器第三组触点由第三常闭静触点、第三常开静触点和第三动触点组成，第二继电器第四组触点由第四常闭静触点、第四常开静触点和第四动触点组成，其中第三动触点和第四动触点均连接外部设备火警触发信号输入的一端，第三常开静触点和第四常开静触点均连接外部设备火警触发信号输入的另一端，第三常开静触点和第四常开静触点通过电阻R623接地；第三动触点和第四动触点串联反向二极管D605和电阻R625后连接第二光耦合器的第一输入端口，直流电源+5V通过二极管D601连接第二光耦合器的第二输入端口；第二光耦合器的第一输入端口和第二光耦合器的第二输入端口之间连接有一个反向二极管D604，第二光耦合器的输出端口通过电阻R616连接直流电源+3.3V，同时第二光耦合器的输出端口连接CPU的IO端口；其中第二光耦合器的第一输入端口和第二光耦合器的第二输入端口分别对应为第二光耦合器内部发光源的阳极和阴极两端；
[0016] 所述第一功率放大器包括第一
运算放大器U600A、第二运算放大器U600B以及第一电位器，其中第一电位器为滑动变阻器；第一运算放大器U600的
反相输入端通过依次串联电阻 R601和
电解电容E600后连接外置定时器音源的音频信号输出负端，其中电解电容E600的正极接外置定时器音源的音频输出负端，第一运算放大器U600A的正相输入端通过依次串联电阻 R601和电容E600后连接外置定时器音源的音频输入正端，其中电解电容E601的负极接外置定时器音源的音频输出正端；电阻R601和电解电容E600连接的一端连接并联的电阻R608和无极性电容C601后接地，电阻R602和电解电容E601连接的一端连接并联的电阻R609和无极性电容 C603后接地，第一运算放大器U600A的正相输入端连接并联的电阻R603和无极性电容C604 后接地；第一运算放大器U600A的反相输入端连接并联的电阻R600和无极性电容C600后连接第一运算放大器U600A的输出端；第一运算放大器U600A的输出端连接第一电位器的一端，第一电位器的另一端接地，第一电位器的滑动端连接串联的电解电容E604和电阻R618后连接第二运算放大器U600B的反相输入端，第二运算放大器U600B的正相输入端接地，第二运算放大器U600B的反相输入端连接并联的电阻R620和无极性电容C621后连接第二运算放大器 U600B的输出端，第二运算放大器U600B的输出端连接CPU的IO端口，外置定时器音源输出的音频信号经过第一功率放大器后输入至CPU中，其中可以通过第一电位器调节第一功率放大器的放大倍数；
[0017] 第二功率放大器包括第三运算放大器U601A、第四运算放大器U601B以及第二电位器，其中第二电位器为滑动变阻器；第三运算放大器U600的反相输入端通过依次串联电阻R605和电解电容E602后连接和外置火警音源的音频信号输出负端，其中电解电容E602的正极接和外置火警音源的音频输出负端，第三运算放大器U601B的正相输入端通过依次串联电阻R606和电解电容E603后连接外置火警音源的音频输入正端，其中电解电容E603的负极接外置火警音源的音频输出正端；电阻R605和电解电容E602连接的一端连接并联的电阻R610和无极性电容 C606后接地，电阻R606和电容E603连接的一端连接并联的电阻R611和无极性电容C608后接地，第三运算放大器U601B的正相输入端连接并联的电阻R607和无极性电容C609后接地；第三运算放大器U601A的反相输入端连接并联的电阻R604和无极性电容C605后连接第三运算放大器U601A的输出端；第三运算放大器U601A的输出端连接第二电位器的一端，第二电位器的另一端接地，第二电位器的滑动端连接串联的电解电容E605和电阻R619后连接第四运算放大器U601B的反相输入端，第四运算放大器U601B的正相输入端接地，第四运算放大器 U601B的反相输入端连接并联的电阻R621和无极性电容C622后连接第四运算放大器U601B的输出端，第四运算放大器601B的输出端连接CPU的IO端口，外置火警音源输出的音频信号经过第二功率放大器后输入至CPU中，其中可以通过第二电位器调节第二功率放大器的放大倍数。
[0018] 优选的，所述CPU连接有强切控制器，通过强切控制器连接火警发生时需要停止运行的设备，在CPU接收到消防联动器发送的火警触发信号时，发送
控制信号至强切控制器，通过强切控制器控制火警发生时需要停止运行的设备停止运行；
[0020] 优选的，所述话筒控制器通过其上的各话筒音频输入端口连接各话筒工作站；
[0021] 所述话筒工作站包括麦克
风、第一控制器、第一数字控制音频处理芯片和第二触摸屏，所述麦克风的音频信号输出端连接第一数字控制音频处理芯片的输入端，所述第一数字控制音频处理芯片的输出端连接话筒控制器的话筒音频输入端口；所述第一数字控制音频处理芯片连接第一控制器，通过第一控制器针对第一数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节；所述第一控制器连接CPU，所述第二触摸屏连接第一控制器。
[0022] 优选的，还包括远程控制器，所述远程控制器设置有多个远程音频信号输入端口和多个远程音频信号输出端口；所述远程控制器通过其上的各远程音频信号输入端口连接设置在各音频区的各远程控制面板，用于接收远程控制面板发送的音频信号；所述远程控制器连接CPU，通过其上的各远程音频信号输出端口将其从各远程控制面板接收到的音频信号传送给CPU；所述远程控制器中，每几个远程音频信号输入端口共用一个远程音频信号输出端口，其中连接属于同一音频区远程控制面板的各远程音频信号输入端口共用一个远程音频信号输出端口，即同一音频区的远程控制面板发送至远程控制器的音频信号均通过远程控制器中的同一个远程音频信号输出端口输出到CPU中，CPU接收到远程控制器发送的音频信号后，发送至数字音频媒体矩阵，然后根据该音频信号的优先级控制数字音频媒体矩阵输出相应的音频信号至各音频区；
[0023] 各远程控制面板中包括第二控制器、本地音频源、第二数字控制音频处理芯片和第三触摸屏；所述第二控制器连接CPU，所述第三触摸屏连接第二控制器；
[0024] 所述第二控制器连接本地音频源，用于选择本地音频源输出的音频信号；所述第二数字控制音频处理芯片的输入端连接本地音频源，输出端通过信号线连接远程控制器的其中一个远程音频信号输入端口；所述第二控制器连接第二数字控制音频处理芯片，用于第二数字控制音频处理芯片增益和音效的调节。
[0025] 优选的，所述数字音频媒体矩阵包括28个音频信号输入端，其中，第1至8个音频信号输入端输入话筒控制器发送至CPU的8路音频信号，第9至16个音频信号输入端输入8个外置音源发送至CPU的8路音频信号，第17个音频信号输入端输入消防报警器发送至CPU 的音频信号，第18个音频信号输入端输入触发控制器发送至CPU的从外置定时器音源接收到的音频信号，第19个音频信号输入端输入触发控制器发送至CPU的从外置火警音源接收到的音频信号；第20个音频信号输入端输入从第二存储卡或外部U盘读取至CPU的音频信号；第21至28个音频信号输入端输入远程控制器8个远程音频信号输出端输出的音频信号；
[0026] 所述数字音频媒体矩阵中包括第一选择器、第二选择器和第三选择器，所述第一选择器为40路选20路选择器，所述第二选择器为28路选8路选择器，所述第三选择器为36路选 1路选择器；
[0027] 所述数字音频媒体矩阵的第1至20个音频信号输入端分别通过各第三数字控制音频处理芯片连接第一选择器的20个输入端；所述第一选择器的20个输出端对应连接第二选择器的其中20个输入端，第二选择器的其中8个输入端对应输入由远程控制器输入至CPU的8路音频信号；第二选择选择器的8个输出端分别对应连接8个第四数字控制音频处理芯片，
8 个第四数字控制音频处理芯片分别对应连接8个音频区的扬声器前端功率放大器；所述第三选择器的其中20个输入端对应连接第一选择器的20个输出端，第三选择器的其中8个输入端对应输入由远程控制器输入至CPU的8路音频信号，第三选择器的其中8个输入端分别对应连接8个第四数字控制音频处理芯片的输出端，第三选择器的输出端通过数字功率放大器连接本地扬声器，通过本地扬声器实现监听功能；
[0028] 所述第一选择器、第二选择器和第三选择器地址端分别连接CPU，CPU根据第一选择器、第二选择器和第三选择器各输入音频信号的优先级，控制第一选择器、第二选择器和第三选择器输出端输出相应的音频信号；
[0029] 各第三数字控制音频处理芯片上和各第四数字控制音频处理芯片均连接CPU，通过CPU 调节各第三数字控制音频处理芯片上和各第四数字控制音频处理芯片的增益和音效。
[0030] 本发明的第二目的通过以下技术方案实现：一种公共广播系统，包括多个上述音频矩阵主机，各音频矩阵主机中的CPU为级联关系，其中第一级CPU位主CPU，其他各级CPU为从CPU；所述主CPU在接收到各路音频信号后，将对应接收到的各路音频信号逐级传送给各个从CPU；此时各CPU从主CPU中获知所接收到的各路音频信号的去向，即各路音频信号所要分配至的音频区；针对于各CPU所在音频矩阵主机的各音频区，比较要分配至同一音频区的各路音频信号的优先级，然后控制数字音频媒体矩阵将分配至同一音频区的优先级最高的音频信号输出到对应音频区。
[0031] 优选的，包括32个
权利要求1至4中任一项所述的音频矩阵主机，即32个音频矩阵主机中对应的32个CPU为级联关系；其中每个音频矩阵主机包括8个音频区。
[0032] 优选的，所述各音频矩阵主机中，数字音频媒体矩阵包括28个音频信号输入端，其中，第1至8个音频信号输入端输入话筒控制器发送至CPU的8路音频信号，第9至16个音频信号输入端输入8个外置音源发送至CPU的8路音频信号，第17个音频信号输入端输入消防报警器发送至CPU的音频信号，第18个音频信号输入端输入触发控制器发送至CPU的从外置定时器音源接收到的音频信号，第19个音频信号输入端输入触发控制器发送至CPU的从外置火警音源接收到的音频信号；第20个音频信号输入端输入从第二存储卡或外部U盘读取至CPU的音频信号；第21至28个音频信号输入端输入远程控制器8个远程音频信号输出端输出的音频信号；
[0033] 各音频矩阵主机中，数字音频媒体矩阵中包括第一选择器、第二选择器、第三选择器和第三选择器；所述第一选择器为40路选20路选择器，所述第二选择器为28路选8路选择器，所述第三选择器为36路选1路选择器；
[0034] 各音频矩阵主机中，当其中的CPU为主CPU时，所述数字音频媒体矩阵的第1至20个音频信号输入端分别通过各第三数字控制音频处理芯片连接第一选择器的其中20个输入端；所述第一选择器的20个输出端对应连接第二选择器的其中20个输入端；当其中的CPU为从 CPU时，所述数字音频媒体矩阵的第1至20个音频信号输入端分别通过各第三数字控制音频处理芯片连接第一选择器的其中20个输入端；第一选择器的另20个输入端输入上一级CPU 传送至该级CPU的20路音频信号，第一选择器的20个输出端对应连接第二选择器的其中 20个输入端；
[0035] 各音频矩阵中，第二选择器的其中8个输入端对应输入由远程控制器输入至CPU的8路音频信号；第二选择选择器的8个输出端分别对应连接8个第四数字控制音频处理芯片，
8 个第四数字控制音频处理芯片分别对应连接8个音频区的扬声器前端功率放大器；所述第三选择器的其中20个输入端对应连接第一选择器的20个输出端，第三选择器的其中8个输入端对应输入由远程控制器输入至CPU的8路音频信号，第三选择器的其中8个输入端分别对应连接8个第四数字控制音频处理芯片的输出端，第三选择器的输出端通过数字功率放大器连接本地扬声器，通过本地扬声器实现监听功能；
[0036] 各音频矩阵中，所述第一选择器、第二选择器和第三选择器地址端分别连接CPU，CPU 根据第一选择器、第二选择器和第三选择器各输入音频信号的优先级，控制第一选择器、第二选择器和第三选择器输出端输出相应的音频信号；
[0037] 各音频矩阵中，各第三数字控制音频处理芯片上和各第四数字控制音频处理芯片均连接 CPU，通过CPU调节各第三数字控制音频处理芯片上和各第四数字控制音频处理芯片的增益和音效。
[0038] 本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0039] (1)本实用新型音频矩阵主机包括CPU、数字音频媒体矩阵、话筒控制器、消防报警器、消防联动器和触发控制器；其中CPU通过话筒控制器接收来自话筒工作站的音频信号、通过消防报警器接收来自存储卡的关于火警的音频信号、通过触发控制器接收来自外置定时器音源的音频信号，CPU在接收到各路音频信号后，通过控制数字音频媒体矩阵将分配至同一音频区的优先级最高的音频信号输出到对应音频区。本实用新型音频矩阵主机将CPU、数字音频媒体矩阵、话筒控制器、消防报警器、消防联动器和触发控制器集成于一体，在基于总线的方式上进行音频信号和控制信号的传输，具有结构简单以及功能强大的优点；在构成多音源播放、功能齐全的广播系统时，无需进行复杂的连接，节省了安装空间以及使用成本。
[0040] (2)本实用新型音频矩阵主机中话筒控制器连接的话筒工作站包括麦克风、第一控制器、第一数字控制音频处理芯片和第二触摸屏，能够通过第一数字控制音频处理芯片针对话筒工作站输出的音频信号进行音量和音效的调节，同时还可以通过第一控制器针对话筒工作站输出音频信号所分配的音频区进行设置，另外，话筒工作站也可以发送主音量调节信号和主音效调节信号至CPU，以触发CPU对输出至相应音频区的音频信号的音量和音效进行调节。可见，用户可以在话筒工作站，根据实际需求进行音量、音效以及所分
配音频区的随意调整，提高了本实用新型音频矩阵主机使用的灵活度。另外音量和音效的调节以及音频区选择可以直接通过第二触摸屏的操作实现，非常方便用户的使用。
[0041] (3)本实用新型音频矩阵主机中CPU连接有远程控制器，通过远程控制器连接各个音频区的远程控制面板，本实用新型远程控制面板包括第二控制器、本地音频源、第二数字控制音频处理芯片和第三触摸屏，本实用新型能够通过第二数字控制音频处理芯片针对远程控制面板本地音频源输出的音频信号进行音量和音效的调节；本实用新型能够通过远程控制器第二控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至CPU，以触发CPU对输出至相应音频区的音频信号的音量和音效进行调节。同时本实用新型还可以通过第二控制器选择本地音频源输出的音频信号，使得用户能够根据自己的喜好选择在远程控制面板所在音频区播放相应的音乐。本实用新型还能通过远程控制面板的第二控制器选择其所在音频区播发的音频信号来自哪个外置音源。可见，本实用新型能够通过远程控制面板实现其所在音频区音频信号的远程控制。给用户的使用带来了极大的方便。并且上述操作均可以通过远程控制面板中第二控制器连接的第三触摸屏来实现。
[0042] (4)本实用新型音频矩阵主机中，CPU通过触发控制器连接有外置火警音源，当CPU 在接收到消防联动器发送的火警触发信号时，可以通过消防报警器获取到火警相关的音频信号，也可以通过触发控制器获取到外置火警音源发送的火警相关的音频信号，因此本实用新型使得用户能够根据需求播放相应的火警音频信号。本实用新型还可以通过触发控制器发送火警触发信号至外部设备，进一步扩展了本实用新型音频矩阵主机的使用功能。另外，本实用新型音频矩阵主机中，CPU连接有强切控制器，当CPU接收到消防联动器发送的火警触发信号，通过强切控制器相应设备停止运行，保证了消防安全。
[0043] (5)本实用新型音频矩阵主机中，CPU连接有第一触摸屏，用户可以通过第一触摸屏实现与CPU的交互，实现对音频矩阵主机的控制。
[0044] (6)本实用新型公共广播系统由本实用新型中的多个音频矩阵主机构成，其中各音频矩阵主机的CPU为级联关系，主CPU在接收到各路音频信号后，将各路音频信号逐级传送至各从CPU，并且各从CPU均通过主CPU处获取到各路音频信号的去向。针对于各CPU所在音频矩阵主机的各音频区，比较要分配至同一音频区的各路音频信号的优先级；然后各CPU控制其所连接的数字音频媒体矩阵将分配至同一音频区的优先级最高的音频信号输出到对应音频区。因此本实用新型公共广播系统通过各音频矩阵主机中的CPU级联的方式能够扩展音频区，级联的时候仅针对于各CPU，无需其他设备发生连接关系，因此能够快速组装获取到公共广播系统，具有结构简单、抗干扰能力强的优点。在本实用新型中在级联32台音频矩阵主机的 CPU的情况下，都能够实现音频信号的无损传送，因此音频区可以扩展至256个，能够满足大型场所的使用。
[0045] (7)本实用新型公共广播系统中，各从CPU的音频信号、控制信号等均来自于主CPU，受主CPU的控制，因此本实用新型中仅通过对主CPU的相应操作，即可实现所有音频区音频信号的控制，例如输出至各音频区的音频信号的音量和音效调节，以及各音频区的音源选择等控制。
附图说明
[0046] 图1是本实用新型音频矩阵主机的结构
框图。
[0047] 图2a是本实用新型音频矩阵主机中触发控制器主电路的电路原理图。
[0048] 图2b是本实用新型音频矩阵主机中触发控制器第一功率放大器的电路原理图。
[0049] 图2c是本实用新型音频矩阵主机中触发控制器第二功率放大器的电路原理图。
[0050] 图3是本实用新型音频矩阵主机中数字音频媒体矩阵的电路原理图。
[0051] 图4是本实用新型话筒工作站的第二触摸屏中布置音频区序号按钮时的示意图。
[0052] 图5是本实用新型远程控制面板的第三触摸屏中布置外置音源的音源序号按钮时的示意图。
[0053] 图6是本实用新型音频矩阵主机CPU所连接的第一触摸屏设置16个音源按钮时的示意图。
[0054] 图7是本实用新型公共广播系统中各CPU级联的结构示意图。
[0055] 图8是本实用新型公共广播系统中从CPU所在音频矩阵主机中数字音频媒体矩阵的电路原理图。
具体实施方式
[0056] 下面结合
实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0057] 实施例
[0058] 本实施例公开了一种音频矩阵主机，如图1所示，包括CPU、数字音频媒体矩阵、话筒控制器、消防报警器、消防联动器、远程控制器、触发控制器和强切控制器；
[0059] 本实施例中，话筒控制器设置有多个话筒音频输入端口，话筒控制器连接CPU，将话筒控制器音频输入端口输入的音频信号发送至CPU；在本实施例中话筒控制器可以使用
单片机等
微处理器。
[0060] 本实施例中，消防报警器连接存储有火警的音频信号的第一存储卡；所述消防报警器连接CPU，通过CPU控制消防报警器从第一存储卡中读取音频信号，并且将读取的音频信号传送至CPU；在本实施例中消防报警器可以使用单片机等微处理器。
[0061] 本实施例中，消防联动器设置有多个火警触发信号输入端口，所述消防联动器连接CPU，将接收到的火警触发信号传送至CPU，CPU在接收到火警触发信号时，控制消防报警器从第一存储卡中读取火警的音频信号；其中消防联动器的各火警触发信号输入端口可以连接处于各个地方的消防联动
开关，当消防联动开关按下时，消防联动器会接收到火警触发信号。
[0062] 本实施例中，触发控制器连接带干点触发的外置定时器音源和外置火警音源，触发控制器连接CPU，CPU通过触发控制器接收到外置定时器音源的干点触发信号后，通过触发控制器接收外置定时器音源发送的音频信号；CPU在接收到消防联动器发送的火警触发信号时，通过触发控制器获取到外置火警音源发送的音频信号，同时通过触发控制器向外部发送火警触发信号；
[0063] 在本实施例中触发控制器包括主电路、第一功率放大器和第二功率放大器；
[0064] 如图2a所示，主电路包括第一光耦合器IS600、第二光耦合器IS601、第一继电器K600C 和第二继电器K601C；本实施例中光耦合器IS600、第二光耦合器IS601的型号为EL357。第一继电器包括两组触点，分别为第一组触点和第二组成触点，第一继电器的线圈正端通过一个反向二极管D600连接线圈负端，第一继电器的线圈正端连接直流电源24V，第一继电器的线圈负端连接第一NPN三极管Q600的集电极，第一NPN三极管Q600的基极通过电阻R612连接 CPU的IO端口，第一NPN三极管Q600的基极通过依次连接电阻R612和电阻R614后接地，第一 NPN三极管Q600的发射极接地；第一继电器第一组触点由第一常闭静触点、第一常开静触点和第一动触点组成，第一继电器第二组触点由第二常闭静触点、第二常开静触点和第二动触点组成，其中第一动触点和第二动触点均连接外置定时器音源触发信号输出的一端，第一常开静触点和第二常开静触点均连接外置定时器音源触发信号输出的另一端，第一常开静触点和第二常开静触点通过电阻R622接地。第一动触点和第二动触点串联反向二极管D603和电阻 R624后连接第一光耦合器的第一输入端口，直流电源+5V通过二极管D601连接第一光耦合器的第二输入端口；第一光耦合器的第一输入端口和第一光耦合器的第二输入端口之间连接有一个反向二极管D602，第一光耦合器的输出端口通过电阻R615连接直流电源+3.3V，同时第一光耦合器的输出端口连接CPU的IO端口；其中第一光耦合器的第一输入端口和第一光耦合器的第二输入端口分别对应为第一光耦合器内部发光源的阳极和阴极两端；第二继电器包括两组触点，分别为第三组触点和第四组成触点，第二继电器的线圈正端通过一个反向二极管 D606连接线圈负端，第二继电器的线圈正端连接直流电源24V，第二继电器的线圈负端连接第二NPN三极管Q601的集电极，第二NPN三极管Q601的基极通过电阻R613连接CPU的IO端口，第二NPN三极管Q601的基极通过依次连接电阻R613和电阻R617后接地，第二NPN三极管 Q601的发射极接地；第二继电器第三组触点由第三常闭静触点、第三常开静触点和第三动触点组成，第二继电器第四组触点由第四常闭静触点、第四常开静触点和第四动触点组成，其中第三动触点和第四动触点均连接外部设备火警触发信号输入的一端，第三常开静触点和第四常开静触点均连接外部设备火警触发信号输入的另一端，第三常开静触点和第四常开静触点通过电阻R623接地。第三动触点和第四动触点串联反向二极管D605和电阻R625后连接第二光耦合器的第一输入端口，直流电源+5V通过二极管D601连接第二光耦合器的第二输入端口；第二光耦合器的第一输入端口和第二光耦合器的第二输入端口之间连接有一个反向二极管 D604，第二光耦合器的输出端口通过电阻R616连接直流电源+3.3V，同时第二光耦合器的输出端口连接CPU的IO端口；其中第二光耦合器的第一输入端口和第二光耦合器的第二输入端口分别对应为第二光耦合器内部发光源的阳极和阴极两端。如图2b所示，第一功率放大器包括第一运算放大器U600A、第二运算放大器U600B以及第一电位器，其中第一电位器为滑动变阻器；第一运算放大器U600的反相输入端通过依次串联电阻R601和电解电容E600后连接外置定时器音源的音频信号输出负端，其中电解电容E600的正极接外置定时器音源的音频输出负端，第一运算放大器U600A的正相输入端通过依次串联电阻R601和电容E600后连接外置定时器音源的音频输入正端，其中电解电容E601的负极接外置定时器音源的音频输出正端。电阻R601和电解电容E600连接的一端连接并联的电阻R608和无极性电容C601后接地，电阻 R602和电解电容E601连接的一端连接并联的电阻R609和无极性电容C603后接地，第一运算放大器U600A的正相输入端连接并联的电阻R603和无极性电容C604后接地。第一运算放大器 U600A的反相输入端连接并联的电阻R600和无极性电容C600后连接第一运算放大器U600A 的输出端。第一运算放大器U600A的输出端连接第一电位器的一端，第一电位器的另一端接地，第一电位器的滑动端连接串联的电解电容E604和电阻R618后连接第二运算放大器 U600B的反相输入端，第二运算放大器U600B的正相输入端接地，第二运算放大器U600B的反相输入端连接并联的电阻R620和无极性电容C621后连接第二运算放大器U600B的输出端，第二运算放大器U600B的输出端连接CPU的IO端口，外置定时器音源输出的音频信号经过第一功率放大器后输入至CPU中，其中可以通过第一电位器调节第一功率放大器的放大倍数。
[0065] 如图2c所示，第二功率放大器包括第三运算放大器U601A、第四运算放大器U601B以及第二电位器，其中第二电位器为滑动变阻器；第三运算放大器U600的反相输入端通过依次串联电阻R605和电解电容E602后连接和外置火警音源的音频信号输出负端，其中电解电容E602 的正极接和外置火警音源的音频输出负端，第三运算放大器U601B的正相输入端通过依次串联电阻R606和电解电容E603后连接外置火警音源的音频输入正端，其中电解电容E603的负极接外置火警音源的音频输出正端。电阻R605和电解电容E602连接的一端连接并联的电阻R610 和无极性电容C606后接地，电阻R606和电容E603连接的一端连接并联的电阻R611和无极性电容C608后接地，第三运算放大器U601B的正相输入端连接并联的电阻R607和无极性电容C609 后接地。第三运算放大器U601A的反相输入端连接并联的电阻R604和无极性电容C605后连接第三运算放大器U601A的输出端。第三运算放大器U601A的输出端连接第二电位器的一端，第二电位器的另一端接地，第二电位器的滑动端连接串联的电解电容E605和电阻R619后连接第四运算放大器U601B的反相输入端，第四运算放大器U601B的正相输入端接地，第四运算放大器U601B的反相输入端连接并联的电阻R621和无极性电容C622后连接第四运算放大器 U601B的输出端，第四运算放大器601B的输出端连接CPU的IO端口，外置火警音源输出的音频信号经过第二功率放大器后输入至CPU中，其中可以通过第二电位器调节第二功率放大器的放大倍数。
[0066] 本实施例中触发控制器通过主电路接收外置定时音源发送的定时触发信号，通过第一功率放大器接收外置定时音源发送的音频信号，并且发送至CPU。本实施例中CPU通过触发控制器的主电路发送火警触发信号，通过第二功率放大器接收外置火警音源发送的音频信号，并且发送至CPU。
[0067] 本实施例中，CPU连接有强切控制器，通过强切控制器连接火警发生时需要停止运行的设备，在CPU接收到消防联动器发送的火警触发信号时，发送控制信号至强切控制器，通过强切控制器控制火警发生时需要停止运行的设备停止运行。在本实施例中强切控制器为可以继电器。
[0068] 本实施例中，CPU设置有多个外置音频输入端口，通过外置音频输入端口连接外置音源，接收外置音源发送的音频信号；其中外置音源可以是CD、MP3、收音机、电脑等。在本实施例中，CPU设置有多个外置音频输入端口，能够连接8个外置音源，其中外置音源可以提供背景音乐等音频信号。
[0069] 在本实施例中，远程控制器设置有多个远程音频信号输入端口和多个远程音频信号输出端口；远程控制器通过其上的各远程音频信号输入端口连接设置在各音频区的各远程控制面板，用于接收远程控制面板发送的音频信号；所述远程控制器连接CPU，通过其上的各远程音频信号输出端口将其从各远程控制面板接收到的音频信号传送给CPU；远程控制器中，每几个远程音频信号输入端口共用一个远程音频信号输出端口，其中连接属于同一音频区远程控制面板的各远程音频信号输入端口共用一个远程音频信号输出端口，即同一音频区的远程控制面板发送至远程控制器的音频信号均通过远程控制器中的同一个远程音频信号输出端口输出到CPU中，CPU接收到远程控制器发送的音频信号后，发送至数字音频媒体矩阵。
[0070] 在本实施例中，CPU连接有第二存储卡或外部U盘。
[0071] 本实施例中，CPU连接数字音频媒体矩阵，数字音频媒体矩阵的各音频信号输出端分别连接各音频区扬声器前端的功率放大器，数字音频媒体矩阵输出到各音频区的音频信号经过功率放大器放大处理后由扬声器进行播放。本实施例中由CPU控制数字音频媒体矩阵将相应的音频信号分配至对应的音频区，CPU在接收到来自话筒控制器、消防报警器、外置音源、触发控制器、远程控制器、第二存储、外部U盘的音频信号后，获知各路音频信号的去向，即各路音频信号所要分配至的音频区；同
时针对于各音频区，比较要分配至同一音频区的各路音频信号的优先级，然后控制数字音频媒体矩阵将分配至同一音频区的优先级最高的音频信号输出到对应音频区。
[0072] 在本实施例中，CPU的端口连接有第一触摸屏，该第一触摸屏为7寸电容触摸彩屏。在本实施例中，操作人员可以通过第一触摸屏的操作来触发第一控制器发送相关控制信号信号或者设置相关参数。例如，可以通过第一触摸屏的操作针对数字音频媒体矩阵对输出至各音频区扬声器的音频信号的音量和音效进行调节；可以通过第一触摸屏的操作来设置CPU所要接收音频信号的来源；即设置CPU接收某路或某几路音频信号。
[0073] 在本实施例中，上述话筒控制器通过其上的各话筒音频输入端口连接各话筒工作站；在本实施例中话筒工作站包括麦克风、第一控制器、第一数字控制音频处理芯片和第二触摸屏，所述麦克风的音频信号输出端连接第一数字控制音频处理芯片的输入端，所述第一数字控制音频处理芯片的输出端连接话筒控制器的话筒音频输入端口；所述第一数字控制音频处理芯片连接第一控制器，通过第一控制器针对第一数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节；所述第一控制器连接CPU，所述第二触摸屏连接第一控制器。在本实施例中可以通过在第二触摸屏上的操作针对第一控制器所连接的第一数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节，从而实现话筒工作站麦克风所输出音频信号的音量和音效的调节。在本实施例中，可以通过第二触摸屏的操作来选择话筒工作站输出音频信号的去向，即分配至的音频区。
[0074] 本实施中，上述各远程控制面板中包括第二控制器、本地音频源、第二数字控制音频处理芯片和第三触摸屏；所述第二控制器连接CPU，所述第三触摸屏连接第二控制器；第二控制器连接本地音频源，用于选择本地音频源输出的音频信号；所述第二数字控制音频处理芯片的输入端连接本地音频源，输出端通过信号线连接远程控制器的其中一个远程音频信号输入端口；所述第二控制器连接第二数字控制音频处理芯片，用于第二数字控制音频处理芯片增益和音效的调节。在本实施例中可以通过在第三触摸屏上的操作针对第二控制器所连接的第二数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节，从而实现远程控制面板本地音频源所输出的音频信号的音量和音效的调节。
[0075] 在本实施例中，数字音频媒体矩阵包括28个音频信号输入端，其中，第1至8个音频信号输入端输入话筒控制器发送至CPU的8路音频信号，第9至16个音频信号输入端输入8个外置音源发送至CPU的8路音频信号，第17个音频信号输入端输入消防报警器发送至CPU的音频信号，第18个音频信号输入端输入触发控制器发送至CPU的从外置定时器音源接收到的音频信号，第19个音频信号输入端输入触发控制器发送至CPU的从外置火警音源接收到的音频信号；第20个音频信号输入端输入从第二存储卡或外部U盘读取至CPU的音频信号；第21至28个音频信号输入端输入远程控制器8个远程音频信号输出端输出的音频信号，即来第21至28个音频信号输入端对应输入的8路音频信号，分别对应来自8个音频区的远程控制面板本地音频源，第 21个音频信号输入端对应输入的1路信号来自第一个音频区的远程控制面板本地音频源，以此类推，第28个音频信号输入端对应输入的1路信号来自第八个音频区的远程控制面板本地音频源。
[0076] 如图3所示，本实施例中，数字音频媒体矩阵中包括第一选择器、第二选择器、第三选择器和第三选择器；所述第一选择器为40路选20路选择器，所述第二选择器为28路选8路选择器，所述第三选择器为36路选1路选择器。
[0077] 本实施例中，数字音频媒体矩阵的第1至20个音频信号输入端分别通过各第三数字控制音频处理芯片连接第一选择器的20个输入端；所述第一选择器的20个输出端对应连接第二选择器的其中20个输入端，第二选择器的其中8个输入端对应输入由远程控制器输入至CPU 的8路音频信号；第二选择选择器的8个输出端分别对应连接8个第四数字控制音频处理芯片，8个第四数字控制音频处理芯片分别对应连接8个音频区的扬声器前端功率放大器；所述第三选择器的其中20个输入端对应连接第一选择器的20个输出端，第三选择器的其中8 个输入端对应输入由远程控制器输入至CPU的8路音频信号，第三选择器的其中8个输入端分别对应连接8个第四数字控制音频处理芯片的输出端，第三选择器的输出端通过数字功率放大器连接本地扬声器，通过本地扬声器实现监听功能；第一选择器、第二选择器和第三选择器地址端分别连接CPU，CPU根据第一选择器、第二选择器和第三选择器各输入音频信号的优先级，控制第一选择器、第二选择器和第三选择器输出端输出相应的音频信号；各第三数字控制音频处理芯片上和各第四数字控制音频处理芯片均连接CPU，通过CPU调节各第三数字控制音频处理芯片上和各第四数字控制音频处理芯片的增益和音效。
[0078] 在本实施例中第一数字控制音频处理芯片、第二数字控制音频处理芯片、第三数字控制音频处理芯片和第四数字控制音频处理芯片可以选用TM2314。
[0079] 本实施例中音频矩阵主机的工作过程具体如下：
[0080] 根据各路音频信号的来源，在CPU中设置输入至其中的各路音频信号的优先级；
[0081] 当话筒控制器接收到音频信号时，将音频信号发送给CPU；当消防报警联动器接收到火警触发信号时，将火警触发信号发送至CPU，CPU在接收到消防报警触发信号时，控制消防报警器从第一存储卡中读取火警的音频信号，消防报警器从第一存储卡中读取到火警的音频信号后，将音频信号发送给CPU；当触发控制器接收到带干点触发的外置定时器音源的定时触发信号后，CPU通过触发控制器从外置定时器音源读取到音频信号；
[0082] CPU在接收到各路音频信号后，获知各路音频信号的去向，即各路音频信号所要分配至的音频区；同时针对于各音频区，比较要分配至同一音频区的各路音频信号的优先级；然后控制数字音频媒体矩阵将分配至同一音频区的优先级最高的音频信号输出到对应音频区。本实施例中CPU通过控制数字音频媒体矩阵中的第一选择器、第二选择器和第三选择器的地址端信号，实现将相应音频信号发送至相应音频区。例如此时第二个话筒工作站发出音频信号，其发出的音频信号的去向是第一音频区，此时CPU比较分配至第一音频区的各路音频信号的优先级，若第二个话筒工作站发出的音频信号的优先级最高，则CPU通过对数字音频媒体矩阵中第一选择器、第二选择器和第三选择器地址端信号的控制，将第二个话筒工作站发出的音频信号通过三个选择器后最终输出到第一音频区各扬声器的前端功率放大器中，经过功率放大器放大后通过扬声器进行播放中。
[0083] 本实施例中，话筒工作站通过第一控制器发送音频区分配控制信号给CPU，CPU接收到上述控制信号后，判断分配至对应音频区的音频信号中，话筒工作站输出的音频信号优先级是否为最高，若是，则控制数字音频媒体矩阵将话筒工作站输出的音频信号发送至对应音频区；在本实施例中操作人员可以通过话筒工作站中的第二触摸屏选择话筒工作站输出的音频信号所要分配至的音频区，通过第二触摸屏选择后，第一控制器即会发送相应的音频区分配控制信号给CPU，CPU接收到上述控制信号后，就可以获知话筒工作站输出的音频信号的去向。具体为，如图4所示，在第二触摸屏中布置有各个音频区序号按钮，如Zone1、Zone2…Zone8，当选择某个或某几个音频区序号按钮时，第一控制器就会发送将话筒控制站输出的音频信号分配至某个或某几个音频区的音频区分配控制信号给CPU。
[0084] 本实施例中，话筒工作站通过第一控制器对第一数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节，以调节话筒工作站发送至CPU的音频信号的音量和音效；在本实施例中可以通过话筒工作站中的第二触摸屏触发第一控制器对第一数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节。具体为，在第二触摸屏中设置有音量调节按钮和音效调节按钮，通过对音量调节按钮和音效调节按钮的操作使得第一控制器针对第一数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节。
[0085] 本实施例中，话筒工作站通过第一控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至CPU， CPU接收到话筒工作站第一控制器发送的主音量调节信号和主音效调节信号后，通过数字音频媒体矩阵对输出至相应音频区扬声器的音频信号的音量和音效进行调节，即CPU通过控制数字音频媒体矩阵，对话筒工作站通过CPU输出至数字音频媒体矩阵的音频信号的音量和音效进行调节；在本实施例中，操作人员可以通过第二触摸屏触发第一控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至CPU，然后CPU根据接收到的主音量调节信号和主音效调节信号，对话筒工作站输出音频信号所经过的对应第三数字控制音频处理芯片和/或对应第四数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节，从而实现话筒工作站输出到音频区的音频信号的音量和音效调节。具体为，在第二触摸屏中设置有主音量调节按钮和主音效调节按钮，通过对主音量调节按钮和主音效调节按钮的操作使得第一控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至CPU。
[0086] 本实施例中，各音频区的远程控制面板通过第二控制器选择本地音频源输出的音频信号，本地音频源输出的音频信号经过第二数字控制音频处理芯片后输出到远程控制器，然后由远程控制器发送至CPU；若此时，分配至远程控制面板所在音频区的音频信号中，远程控制面板的本地音频源输出的音频信号的优先级为最高，则CPU控制数字音频媒体矩阵将该音频信号输出至该远程控制面板所在音频区的扬声器；在本实施例中操作人员可以通过远程控制面板中的第三触摸屏选择本地音频源所要发送的音频信号，通过第三触摸屏选择后，第二控制器即会控制本地音频源输出相应的音频信号。
[0087] 本实施例中，远程控制面板通过第二控制器发送外置音源选择信号至CPU，CPU接收到第二控制器发送的外置音源选择信号后，判断分配至远程控制面板所在音频区的音频信号中，对应外置音源输出的音频信号的优先级是否为最高，若是，则控制数字音频媒体矩阵将对应外置音源的音频信号输出至该远程控制面板所在音频区的扬声器；本实施例中，操作人员可以通过第三触摸屏选择CPU所要接收的音频信号的外置音源，当通过第三触摸屏选择后，第二控制器会发送相应的外置音源选择信号至CPU。具体为，如图5所示，在第三触摸屏中布置有外置音源的音源序号，如Line1、Line2…Line8，当选择某个音源序号按钮时，第二控制器就会发送选择该音源序号对应外置音源的外置音源选择信号至CPU。
[0088] 本实施例中，远程控制面板通过第二控制器对第二数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节，以调节远程控制面板中本地音频源发送至CPU的音频信号的音量和音效；本实施例中，操作人员可以通过第三触摸屏触发第二控制器对第二数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节。具体为：在第三触摸屏中设置有音量调节按钮和音效调节按钮，通过对音量调节按钮和音效调节按钮的操作使得第二控制器针对第二数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节。
[0089] 本实施例中，远程控制面板通过第二控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至 CPU，CPU接收到远程控制面板第二控制器发送的主音量调节信号和主音效调节信号后，控制数字音频媒体矩阵对输出至远程控制面板所在音频区扬声器的音频信号的音量和音效进行调节；本实施例中，操作人员可以通过第三触摸屏触发第二控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至CPU，然后CPU根据接收到的主音量调节信号和主音效调节信号对数字音频媒体矩阵中相应第三数字控制音频处理芯片和/或相应第四数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节，从而实现数字音频媒体矩阵输出至远程控制面板所在音频区扬声器的音频信号音量和音效调节。具体为，在第三触摸屏中设置有主音量调节按钮和主音效调节按钮，通过对主音量调节按钮和主音效调节按钮的操作使得第二控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至CPU。
[0090] 本实施例中，通过CPU端口连接的外部设备直
接触发CPU控制数字音频媒体矩阵对输出至各音频区扬声器的音频信号的音量和音效进行调节；本实施例中CPU的端口连接有第一触摸屏，通过第一触摸屏的操作可以直接触发CPU对数字音频媒体矩阵中的相应第三数字控制音频处理芯片和/或相应第四数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节，从而实现数字音频媒体矩阵输出至相应音频区扬声器的音频信号音量和音效调节。具体为，在第一触摸屏中设置有音量调节按钮和音效调节按钮，通过对主音量调节按钮和主音效调节按钮的操作使得 CPU实现对第三数字控制音频处理芯片和/或第四数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节。
[0091] 本实施例中，通过CPU端口连接的外部设备触发CPU对各个音频区的音源进行选择；在本实施例中通过第一触摸屏的操作实现CPU对各个音频区的音源的选择，具体为，如图6所示，在第一触摸屏中设置有17个音源按钮，包括8个外置音源按钮Line1至Line8、8个音频区对应远程控制面板提供的音源按钮WP1至WP8；1个来自CPU所连接的第二存储卡或外部U盘(如 MP3)的音源按钮，当按下某个音源按钮时，就会为对应音频区选择相应的音源。例如是要为第一音频区选择音源，则可选择点击Line1至Line8、WP1以及MP3中的其中一个按钮，如果选择Line1至Line8的其中一个，那么第一音频区的音源将为8个外置音源的其中一个，如果选择WP1，那么第一音频区的音源将来自该音频区的远程控制面板，如图选择MP3，那么第一音频区的音源将来自第二存储卡或外部U盘。
[0092] 本实施例中，当消防报警联动器接收到火警触发信号时，将火警触发信号发送至CPU， CPU在接收到消防报警触发信号时，可以控制消防报警器从第一存储卡中读取火警的音频信号，从而发送给CPU；也可以控制触发控制器获取到外置火警音源发送的音频信号，从而发送给CPU，同时通过触发控制器向外部相关设备发送火警触发信号。上述两种操作方式的选择，操作人员可以在CPU中进行设定。
[0093] 在本实施例中，CPU接收28路音频信号，各路音频信号的来源如下：其中第1至8路音频信号来自话筒控制器所连接的8个话筒工作站，第9至16路音频信号来自8个外置音源，第17 路音频信号来自消防报警器，第18路音频信号来自触发控制器所连接的外置定时器音源，第 19路音频信号来自触发控制器所连接的外置火警音源，第20路音频信号来自CPU所连接的第二存储卡或外部U盘，第21至28路音频信号来自远程控制器所连接的8个音频区的远程控制面板；
[0094] 8个话筒工作站中其中1个或几个话筒工作站作为人工紧急广播工作站，剩下的话筒工作站为普通广播工作站，人工紧急广播工作站输出的音频信号优先级设定为最高；来自外置火警音源第19路音频信号或自消防报警器的第17路音频信号的优先级设定为第二；普通广播工作站输出的音频信号的优先级设定为第三；来自定时外置定时器音源的第18路音频信号的优先级设定为第四；来自8个音频区的远程控制面板的第21至28路音频信号的优先级设定为第五；来自外置定时器音源的第9至16路音频信号的优先级设定为第六；来自第二存储卡或外部U盘的第20路音频信号的优先级设定为第七；其中优先级处于第三的几路音频信号存在一定的优先顺序；即当分配至某音频区的音频信号包括优先级处于第三的多路音频信号时，此时CPU 选择多路信号中优先顺序排最前的一路音频信号。优先级处于第二的第19路音频信号和第17 路音频信号存在一定的优先顺序；这个优选顺序可以根据需求进行设设定。
[0095] 实施例2
[0096] 本实施例公开一种公共广播系统，包括实施例1中多个音频矩阵主机，如图7所示，各音频矩阵主机中的CPU为级联关系，其中第一级CPU位主CPU，其他各级CPU为从CPU；所述主CPU在接收到各路音频信号后，将对应接收到的各路音频信号逐级传送给各个从CPU；此时各CPU从主CPU中获知所接收到的各路音频信号的去向，即各路音频信号所要分配至的音频区；针对于各CPU所在音频矩阵主机的各音频区，比较要分配至同一音频区的各路音频信号的优先级，然后控制数字音频媒体矩阵将分配至同一音频区的优先级最高的音频信号输出到对应音频区。
[0097] 在本实施例中，总共包括32个音频矩阵主机，即32个音频矩阵主机中对应的32个CPU为级联关系；其中每个音频矩阵主机包括8个音频区；因此本实施例总共公共广播系统包括256 个音频区。其中将级联中第1个CPU即主CPU所在音频矩阵主机的8个音频区定义为第1至8音频区，将级联中第2个CPU(从CPU)所在音频矩阵主机的8个音频区定义为第9至16音频区，依次类推，将第32个CPU(从CPU)所在音频矩阵主机的8个音频区定义为第249至256音频区。
[0098] 各音频矩阵主机中，数字音频媒体矩阵包括28个音频信号输入端，其中，第1至8个音频信号输入端输入话筒控制器发送至CPU的8路音频信号，第9至16个音频信号输入端输入8个外置音源发送至CPU的8路音频信号，第17个音频信号输入端输入消防报警器发送至CPU的音频信号，第18个音频信号输入端输入触发控制器发送至CPU的从外置定时器音源接收到的音频信号，第19个音频信号输入端输入触发控制器发送至CPU的从外置火警音源接收到的音频信号；第20个音频信号输入端输入从第二存储卡或外部U盘读取至CPU的音频信号；第21至28个音频信号输入端输入远程控制器8个远程音频信号输出端输出的音频信号；
[0099] 各音频矩阵主机中，数字音频媒体矩阵中包括第一选择器、第二选择器、第三选择器和第三选择器；所述第一选择器为40路选20路选择器，第二选择器为28路选8路选择器，所述第三选择器为36路选1路选择器；
[0100] 各音频矩阵主机中，当其中的CPU为主CPU时，如图8所示，所述数字音频媒体矩阵的第1至20个音频信号输入端分别通过各第三数字控制音频处理芯片连接第一选择器的其中 20个输入端；所述第一选择器的20个输出端对应连接第二选择器的其中20个输入端；当其中的CPU为从CPU时，如图8所示，数字音频媒体矩阵的第1至20个音频信号输入端分别通过各第三数字控制音频处理芯片连接第一选择器的其中20个输入端；第一选择器的另20 个输入端输入上一级CPU传送至该级CPU的20路音频信号，第一选择器的20个输出端对应连接第二选择器的其中20个输入端；
[0101] 各音频矩阵中，第二选择器的其中8个输入端对应输入由远程控制器输入至CPU的8路音频信号；第二选择选择器的8个输出端分别对应连接8个第四数字控制音频处理芯片，
8 个第四数字控制音频处理芯片分别对应连接8个音频区的扬声器前端功率放大器；所述第三选择器的其中20个输入端对应连接第一选择器的20个输出端，第三选择器的其中8个输入端对应输入由远程控制器输入至CPU的8路音频信号，第三选择器的其中8个输入端分别对应连接8个第四数字控制音频处理芯片的输出端，第三选择器的输出端通过数字功率放大器连接本地扬声器，通过本地扬声器实现监听功能；
[0102] 各音频矩阵中，所述第一选择器、第二选择器和第三选择器地址端分别连接CPU，CPU 根据第一选择器、第二选择器和第三选择器各输入音频信号的优先级，控制第一选择器、第二选择器和第三选择器输出端输出相应的音频信号；
[0103] 各音频矩阵中，各第三数字控制音频处理芯片上和各第四数字控制音频处理芯片均连接 CPU，通过CPU调节各第三数字控制音频处理芯片上和各第四数字控制音频处理芯片的增益和音效。
[0104] 本实施例述公共广播系统的工作过程如下：
[0105] 根据各路音频信号的来源，在级联的各CPU中设置输入至其中的各路音频信号的优先级；
[0106] 在主CPU所在的音频矩阵主机中，当主CPU连接的话筒控制器接收到音频信号时，将音频信号发送给主CPU；当主CPU连接的消防报警联动器接收到火警触发信号时，将火警触发信号发送至主CPU，主CPU在接收到其所连接的消防报警触发信号时，控制主CPU所连接的消防报警器从第一存储卡中读取火警的音频信号，主CPU所连接的消防报警器从第一存储卡中读取到火警的音频信号后，将音频信号发送给主CPU；主CPU所连接的触发控制器接收到带干点触发的外置定时器音源的定时触发信号后，主CPU通过其连接的触发控制器从外置定时器音源读取到音频信号；
[0107] 主CPU在接收到各路音频信号后，将各路音频信号逐级传送至各从CPU，并且各从CPU 均通过主CPU处获取到各路音频信号的去向，即各路音频信号所要分配至的音频区；针对于各CPU所在音频矩阵主机的各音频区，比较要分配至同一音频区的各路音频信号的优先级；然后各CPU控制其所连接的数字音频媒体矩阵将分配至同一音频区的优先级最高的音频信号输出到对应音频区。
[0108] 在本实施例中，主CPU所在的音频矩阵主机中，话筒控制器通过其上的各话筒音频输入端口连接各话筒工作站；各话筒工作站中的第一控制器连接主CPU；其他从CPU均未通过话筒控制器连接话筒工作站。
[0109] 本实施例中，话筒工作站可以通过第一控制器发送音频区分配控制信号给主CPU，主CPU 接收到上述控制信号后，将上述控制信号逐级传送给其他从CPU，各CPU分别判断分配至其所在的音频矩阵主机对应音频区的音频信号中，话筒工作站输出的音频信号优先级是否为最高，若是，则各CPU控制其所连接的数字音频媒体矩阵将话筒工作站输出的音频信号发送至对应音频区；其中音频区分配控制信号中包括将话筒工作站输出的音频信号分配至第1至256 音频区其中一个音频区的信息。在本实施例中，操作人员可以通过话筒工作站中的第二触摸屏选择话筒工作站输出的音频信号所要分配至的音频区，通过第二触摸屏选择后，第一控制器即会发送相应的音频区分配控制信号给主CPU，主CPU接收到上述控制信号后，就可以获知话筒工作站输出的音频信号的去向。具体为，在第二触摸屏中布置有各个音频区序号按钮，如Zone1、Zone2…Zone256，当选择某个或某几个音频区序号按钮时，第一控制器就会发送将话筒控制站输出的音频信号分配至某个或某几个音频区的音频区分配控制信号给主CPU。并且由主CPU逐级转发至其他从CPU，实现在某个或某几个音频区扬声器播放话筒工作站输出的音频信号。
[0110] 本实施例中，话筒工作站通过第一控制器对第一数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节，以调节话筒工作站发送至主CPU的音频信号的音量和音效；在本实施例中可以通过话筒工作站中的第二触摸屏触发第一控制器对第一数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节。具体为，在第二触摸屏中设置有音量调节按钮和音效调节按钮，通过对音量调节按钮和音效调节按钮的操作使得第一控制器针对第一数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节。
[0111] 本实施例中，话筒工作站通过第一控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至主 CPU，主CPU接收到话筒工作站第一控制器发送的主音量调节信号和主音效调节信号后，指令逐级传送给其他从CPU，各CPU接收到主音量调节信号和主音效调节信号后，通过各CPU 所连接的数字音频媒体矩阵对输出至各音频区扬声器的音频信号的音量和音效进行调节。在本实施例中，操作人员可以通过第二触摸屏触发第一控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至主CPU，然后由主CPU逐级转发给其他从CPU，各CPU根据接收到主音量调节信号和主音效调节信号，对话筒工作站输出音频信号所经过的对应第三数字控制音频处理芯片和/ 或对应第四数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节，从而实现话筒工作站输出到音频区的音频信号的音量和音效调节。具体为，在第二触摸屏中设置有主音量调节按钮和主音效调节按钮，通过对主音量调节按钮和主音效调节按钮的操作使得第一控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至主CPU。
[0112] 本实施例中，在各音频矩阵主机中，各音频区的远程控制面板通过第二控制器选择本地音频源输出的音频信号，本地音频源输出的音频信号经过第二数字控制音频处理芯片后输出到远程控制器，然后由远程控制器发送至CPU；若此时，分配至远程控制面板所在音频区的音频信号中，远程控制面板的本地音频源输出的音频信号的优先级为最高，则CPU控制数字音频媒体矩阵将该音频信号输出至该远程控制面板所在音频区的扬声器；在本实施例中，针对于各音频矩阵主机，操作人员可以通过远程控制面板中的第三触摸屏选择本地音频源所要发送的音频信号，通过第三触摸屏选择后，第二控制器即会控制本地音频源输出相应的音频信号。
[0113] 本实施例中，在各音频矩阵主机中，各音频区的远程控制面板通过第二控制器发送外置音源选择信号至CPU，CPU接收到第二控制器发送的外置音源选择信号后，判断分配至远程控制面板所在音频区的音频信号中，对应外置音源输出的音频信号的优先级是否为最高，若是，则控制数字音频媒体矩阵将对应外置音源的音频信号输出至该远程控制面板所在音频区的扬声器。本实施例中，针对于各音频矩阵主机，操作人员可以通过第三触摸屏选择CPU所要接收的音频信号的外置音源，当通过第三触摸屏选择后，第二控制器会发送相应的外置音源选择信号至CPU。具体为，在第三触摸屏中布置有外置音源的音源序号，当选择某个音源序号按钮时，第二控制器就会发送选择该音源序号对应外置音源的外置音源选择信号至CPU。
[0114] 本实施例中，在各音频矩阵主机中，各音频区的远程控制面板通过第二控制器对第二数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节，以调节远程控制面板中本地音频源发送至CPU 的音频信号的音量和音效；本实施例中，针对于各音频矩阵主机，操作人员可以通过第三触摸屏触发第二控制器对第二数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节。具体为：在第三触摸屏中设置有音量调节按钮和音效调节按钮，通过对音量调节按钮和音效调节按钮的操作使得第二控制器针对第二数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节。
[0115] 本实施例中，在各音频矩阵主机中，各音频区的远程控制面板通过第二控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至CPU，CPU接收到远程控制面板第二控制器发送的主音量调节信号后，控制数字音频媒体矩阵对输出至远程控制面板所在音频区扬声器的音频信号的音量和音效进行调节；本实施例中，针对于各音频矩阵主机，操作人员可以通过第三触摸屏触发第二控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至CPU，然后CPU根据接收到的主音量调节信号和主音效调节信号对数字音频媒体矩阵中相应第三数字控制音频处理芯片和/或相应第四数字控制音频处理芯片的增益和音效进行调节，从而实现数字音频媒体矩阵输出至远程控制面板所在音频区扬声器的音频信号音量和音效调节。具体为，在第三触摸屏中设置有主音量调节按钮和主音效调节按钮，通过对主音量调节按钮和主音效调节按钮的操作使得第二控制器发送主音量调节信号和主音效调节信号至CPU。
[0116] 本实施例中，在各音频矩阵主机中，通过CPU端口连接的外部设备直接触发CPU控制数字音频媒体矩阵对输出至该音频矩阵主机各音频区扬声器的音频信号的音量和音效进行调节；通过主CPU端口连接的外部设备直接触发主CPU以及从CPU控制其所连接的数字音频媒体矩阵对输出至各音频区扬声器的音频信号的音量和音效进行调节，即当主CPU端口接收到外部设备的音量和音效调节触发信号时，同时将音量和音效调节触发信号发送给其他从CPU，主 CPU和各从CPU分别按照音量和音效调节触发信号，控制其所连接的数字音频媒体矩阵对输出至各音频区扬声器的音频信号的音量和音效进行调节。其中各CPU端口连接的外部设备为第一触摸屏；本实施例中，在各音频矩阵主机中，可以通过各CPU端口连接的第一触摸屏对 CPU所在的音频矩阵主机的8个音频区扬声器的音频信号进行音量和音效的调节。还可以通过主CPU端口连接的第一触摸屏对256个音频区扬声器的音频信号进行音量和音效的调节。
[0117] 本实施例中，在各音频矩阵主机中，通过CPU端口连接的外部设备触发CPU对该音频矩阵主机的音频区的音源进行选择；通过主CPU端口连接的外部设备直接触发主CPU以及从CPU 控制对各个音频区的音源进行选择；即本实施例中，在各音频矩阵主机中，可以通过各CPU 端口连接的第一触摸屏对CPU所在的音频矩阵主机的8个音频区的音源进行选择。还可以通过主CPU端口连接的第一触摸屏实现对256个音频区的音源进行选择。
[0118] 本实施例中，当主CPU连接的消防报警联动器接收到火警触发信号时，将火警触发信号发送至主CPU，主CPU在接收到其所连接的消防报警触发信号时，控制主CPU所连接的消防报警器从第一存储卡中读取火警的音频信号，主CPU所连接的消防报警器从第一存储卡中读取到火警的音频信号后，将音频信号发送给主CPU，主CPU接收到上述音频信号后，逐渐发送至其他从CPU；或者主CPU在接收到其所连接的消防联动器发送的火警触发信号时，通过其所连接的触发控制器获取到外置火警音源发送的音频信号，同时通过其所连接的触发控制器向外部发送火警触发信号。
[0119] 上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
