本实用新型涉及音频广播行业，尤其涉及一种音频无缝切换装置和系统。
背景技术：
在一些重要的广播播报场合，例如高考听力广播，如果广播播报系统出现意外，如网络广播系统的服务器故障、断网、断电等，造成网络连接失败，无法正常广播，将会带来严重的后果。
中国专利申请公开号：cn103065610a，公开了音频检测切换模块与系统，该模块包括mcu、控制电路和继电器；mcu用于将来自外部的网络有源音箱的网络音频信号通过第一触点发送至外部的扬声器；外部的网络有源音箱通过第二触点将备份音频信号发发送至外部的扬声器；mcu用于接收外部的网络有源音箱定时发送来的心跳数据包，控制第一触点常闭和第二触点常开；mcu还用于在预设时间内没有接收到心跳数据包时，控制第一触点常开和第二触点常闭。但仍存在缺陷：第一，继电器产生的感应电动势会侵入电路，损坏电路元件；第二，网络有源音箱正常工作时，并不能保障与线圈连接的三极管持续处于导通状态。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种音频无缝切换装置，其能解决继电器产生的感应电动势会侵入电路，损坏电路元件的问题。
本实用新型的目的之二在于提供一种音频无缝切换系统，其能解决继电器产生的感应电动势会侵入电路，损坏电路元件的问题
为了达到上述目的之一，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种音频无缝切换装置，其应用于网络有源音箱和扬声器之间，包括mcu控制模块、控制电路和电磁开关，所述mcu控制模块的信号输入端与音源设备连接，所述电磁开关与扬声器连接，所述控制电路包括三极管q1、三极管q2、三极管q3、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、二极管d1、二极管d2、第一电源vcc1和第二电源vcc2，所述mcu控制模块的输出接口i/o和二极管d1的阴极连接，电阻r1的一端和电阻r2的一端均与二极管d1的阳极连接，电阻r1的另一端和三极管q1的发射极均与第一电源vcc1连接，电阻r2的另一端和三极管q1的基极连接，电阻r3的一端和电阻r4的一端均与三极管q1的集电极连接，电阻r3的另一端与三极管q2的发射极连接，电阻r4的另一端和三极管q2的基极连接，所述三极管q2的集电极和三极管q3的基极均与第二电源vcc2连接，所述三极管q2、三极管q3和电阻r3的另一端均接地，所述二极管d2的阳极和电磁开关的一端均与三极管q3的集电极连接，所述二极管d2的阴极和电磁开关的另一端和第二电源vcc2连接；所述mcu控制模块，用于获取音源设备在预设时间内发出的信号来控制电磁开关，以改变音源设备和扬声器之间的连接状态。
优选的，还包括三极管q4、电阻r5、电阻r6、电容c1和电容c2，所述三极管q2的集电极和三极管q3的基极均与三极管q4的集电极连接，所述三极管q4的基极和电阻r5的一端连接，所述电阻r5的另一端、电阻r6的一端和电容c1负极均与电容c2负极连接，所述电阻r6的另一端和三极管q4的发射极均接地，所述电容c1正极和电容c2正极均与第二电源vcc2连接。
优选的，所述预设时间为100ms。
优选的，所述电磁开关为继电器，所述继电器包括线圈、静触点以及与线圈对应设置的第一动触点k1和第二动触点k2，所述二极管d2的阳极和三极管q3的集电极均与线圈的一端，所述二极管d2的阴极和第二电源vcc2均与线圈的另一端连接，所述静触点与扬声器连接，所述第一动触点k1与mcu控制模块连接，所述第二动触点k2与网络有源音箱的备用音频信号输出端连接。
优选的，所述第一动触点k1为常闭触点，所述第二动触点k2为常开触点。
为了达到上述目的之二，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种音频无缝切换系统，包括上述的音频无缝切换装置、网络有源音箱和扬声器，所述网络有源音箱的常用音频输出端依次通过音频无缝切换装置的mcu控制模块、控制电路、第一动触点k1、静触点与扬声器连接，所述网络有源音箱的备用音频输出端依次通过第二动触点k2、静触点与扬声器连接
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：将二极管d2并联到线圈的上，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉，从而保护了电路中的其它原件的安全，进一步的，将三极管q3的基极与三极管q4的集电极连接，所述三极管q4的基极和电阻r5的一端连接，所述电阻r5的另一端、电阻r6的一端和电容c1负极均与电容c2负极连接，所述电阻r6的另一端和三极管q4的发射极均接地，所述电容c1正极和电容c2正极均与第二电源vcc2连接，利用第二电源vcc2持续向三极管q4的基极提供相对稳定的高电平，保持三极管q4导通，以使得三极管q3的基极为低电平，以避免音频无缝切换装置的mcu控制模块启动时发出的低电平导致音频出现短暂的停顿。
附图说明
图1为本实用新型音频无缝切换装置的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：
在本实用新型中，所述mcu控制模块为单片机，用于获取网络有源音箱发送的信号，并且向控制电路发送高/低电平，从而改变网络有源音箱和扬声器之间的连接关系。所述网络有源音箱用于向扬声器发送音频信号。在本实施例中，所述网络有源音箱在100ms内至少向mcu控制模块发送一个心跳数据包(正常情况下，网络有源音箱每20ms向mcu控制模块发送一个心跳数据包)，当网络有源音箱在100ms内没有向mcu控制模块发送一个心跳数据包，则mcu控制模块认定网络有源音箱的常用音频输出端和/或连接到常用音频输出端的线路出现问题，所以mcu控制模块开始向控制电路发送高/低电平，切换至网络有源音箱的备用音频输出端与扬声器连接，从而改变网络有源音箱和扬声器之间的连接关系。
如图1所示，一种频无缝切换系统，包括音频无缝切换装置、网络有源音箱和扬声器，所述网络有源音箱的常用音频输出端通过音频无缝切换装置与扬声器连接，所述网络有源音箱的备用音频输出端与扬声器连接。
在本实施例中，所述音频无缝切换装置，其应用于网络有源音箱和扬声器之间，包括mcu控制模块、控制电路和电磁开关，所述mcu控制模块的信号输入端与音源设备连接，所述电磁开关与扬声器连接，所述控制电路包括三极管q1、三极管q2、三极管q3、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、二极管d1、二极管d2、第一电源vcc1和第二电源vcc2，所述mcu控制模块的输出接口i/o和二极管d1的阴极连接，电阻r1的一端和电阻r2的一端均与二极管d1的阳极连接，电阻r1的另一端和三极管q1的发射极均与第一电源vcc1连接，电阻r2的另一端和三极管q1的基极连接，电阻r3的一端和电阻r4的一端均与三极管q1的集电极连接，电阻r3的另一端与三极管q2的发射极连接，电阻r4的另一端和三极管q2的基极连接，所述三极管q2的集电极和三极管q3的基极均与第二电源vcc2连接，所述三极管q2、三极管q3和电阻r3的另一端均接地，所述二极管d2的阳极和电磁开关的一端均与三极管q3的集电极连接，所述二极管d2的阴极和电磁开关的另一端和第二电源vcc2连接；优选的，还包括三极管q4、电阻r5、电阻r6、电容c1和电容c2，所述三极管q2的集电极和三极管q3的基极均与三极管q4的集电极连接，所述三极管q4的基极和电阻r5的一端连接，所述电阻r5的另一端、电阻r6的一端和电容c1负极均与电容c2负极连接，所述电阻r6的另一端和三极管q4的发射极均接地，所述电容c1正极和电容c2正极均与第二电源vcc2连接。优选的，所述电磁开关为继电器，所述继电器包括线圈、静触点以及与线圈对应设置的第一动触点k1和第二动触点k2，所述二极管d2的阳极和三极管q3的集电极均与线圈的一端，所述二极管d2的阴极和第二电源vcc2均与线圈的另一端连接，所述静触点与扬声器连接，所述第一动触点k1与mcu控制模块连接，所述第二动触点k2与网络有源音箱的备用音频信号输出端连接。优选的，所述第一动触点k1为常闭触点，所述第二动触点k2为常开触点。述网络有源音箱的常用音频输出端依次通过音频无缝切换装置的mcu控制模块、控制电路、第一动触点k1、静触点与扬声器连接，所述网络有源音箱的备用音频输出端依次通过第二动触点k2、静触点与扬声器连接。
具体地，本实用新型的工作原理及组成具体说明如下：
在本实施例中，所述网络有源音箱在于外部的网络连接时，通过检测信号输出接口，定时发送心跳数据包至mcu，在本实施例中，网络有源音箱每20ms发送一个心跳数据包至mcu；mcu定时检测是否接收到心跳数据包，接收到心跳包时，意为网络有源音箱和外部的网络连接正常，mcu通过i/o接口发送一个高电平至控制电路，以使控制电路控制继电器的线圈励磁，继电器的常闭触点断开，继电器的常开触点闭合，此时网络有源音箱的第一音频输出接口和扬声器的线路连通，mcu将网络有源音箱通过第一音频输出接口发送来的网络音频信号发送至扬声器进行播放。如果mcu在预设时间内没有接收到心跳数据包，意为网络有源音箱和外部的网络连接故障，mcu通过i/o接口发送一个低电平至控制电路，以使控制电路控制继电器的线圈失磁，网络有源音箱的备份音频输出接口通过继电器的常闭触点和扬声器连接，网络有源音箱可以通过备份音频输出接口将备份音频信号发送至扬声器进行播放，所述备份音频信号为100v输出。所述预设时间在本实施例中为100ms。
具体的，mcu通过i/o接口发送一个低电平至控制电路，三极管q1导通，三极管q1的集电极输出高电压，三极管q2导通，三极管q2的集电极相当于对地，三极管q3基极处于低电压，三极管q3不导通，继电器的线圈失磁。mcu通过i/o接口发送一个高电平至控制电路，三极管q1截止，三极管q2截止，三极管q3导通，继电器的线圈励磁，二极管d2并联在继电器的线圈两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉，从而保护了电路中的其它原件的安全。
进一步的，音频无缝切换装置的mcu控制模块启动时，会产生的低电平，使得二极管d1的阴极获得一个低电平，从而三极管q1、三极管q2依次导通，导致继电器发生动作，继电器发生动作则导致音频文件的播放出现短暂的停顿。在本实施例中，预先开启第二电源vcc2，此时电容c1和电容c2处于充电状态，所以电路导通，则第二电源vcc2向三极管q4的基极输出高电平，三极管q4的发射极和集电极导通，由于三极管q4的发射极接地，三极管q4的集电极与三极管q3的基极，所以三极管q3的基极处于低电平，以使得继电器在mcu控制模块进入到正常工作之前，也不发生动作，以保证音频文件的播放不间断。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
1.一种音频无缝切换装置，其应用于网络有源音箱和扬声器之间，其特征在于：包括mcu控制模块、控制电路和电磁开关，所述mcu控制模块的信号输入端与音源设备连接，所述电磁开关与扬声器连接，所述控制电路包括三极管q1、三极管q2、三极管q3、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、二极管d1、二极管d2、第一电源vcc1和第二电源vcc2，所述mcu控制模块的输出接口i/o和二极管d1的阴极连接，电阻r1的一端和电阻r2的一端均与二极管d1的阳极连接，电阻r1的另一端和三极管q1的发射极均与第一电源vcc1连接，电阻r2的另一端和三极管q1的基极连接，电阻r3的一端和电阻r4的一端均与三极管q1的集电极连接，电阻r3的另一端与三极管q2的发射极连接，电阻r4的另一端和三极管q2的基极连接，所述三极管q2的集电极和三极管q3的基极均与第二电源vcc2连接，所述三极管q2、三极管q3和电阻r3的另一端均接地，所述二极管d2的阳极和电磁开关的一端均与三极管q3的集电极连接，所述二极管d2的阴极和电磁开关的另一端和第二电源vcc2连接；所述mcu控制模块，用于获取音源设备在预设时间内发出的信号来控制电磁开关，以改变音源设备和扬声器之间的连接状态。
2.如权利要求1所述的音频无缝切换装置，其特征在于：还包括三极管q4、电阻r5、电阻r6、电容c1和电容c2，所述三极管q2的集电极和三极管q3的基极均与三极管q4的集电极连接，所述三极管q4的基极和电阻r5的一端连接，所述电阻r5的另一端、电阻r6的一端和电容c1负极均与电容c2负极连接，所述电阻r6的另一端和三极管q4的发射极均接地，所述电容c1正极和电容c2正极均与第二电源vcc2连接。
3.如权利要求1所述的音频无缝切换装置，其特征在于：所述预设时间为100ms。
4.如权利要求1所述的音频无缝切换装置，其特征在于：所述电磁开关为继电器，所述继电器包括线圈、静触点以及与线圈对应设置的第一动触点k1和第二动触点k2，所述二极管d2的阳极和三极管q3的集电极均与线圈的一端，所述二极管d2的阴极和第二电源vcc2均与线圈的另一端连接，所述静触点与扬声器连接，所述第一动触点k1与mcu控制模块连接，所述第二动触点k2与网络有源音箱的备用音频信号输出端连接。
5.如权利要求4所述的音频无缝切换装置，其特征在于：所述第一动触点k1为常闭触点，所述第二动触点k2为常开触点。
6.一种音频无缝切换系统，其特征在于：包括如权利要求1-5任意一项所述的音频无缝切换装置、网络有源音箱和扬声器，所述网络有源音箱的常用音频输出端依次通过音频无缝切换装置的mcu控制模块、控制电路、第一动触点k1、静触点与扬声器连接，所述网络有源音箱的备用音频输出端依次通过第二动触点k2、静触点与扬声器连接。
技术总结