CN211296823U - 一种音频播放设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种音频播放设备，包括USB无线音频传输适配器和重低音音箱；所述USB无线音频传输适配器通过USB接口与电视连接，获取电视的音频信号，通过无线音频传输方式发送至所述重低音音箱并与电视机本身的喇叭同步播放，用于改善电视机本身的音响低音不足的问题。本实用新型具有以下优点：利用电视机的USB 5V供电，取电方便；将USB3.0接口重新定义，不影响电视机USB正常功能；重低音音箱开机与否，不影响原电视机正常使用；USB无线音频传输适配器与重低音音箱采用无线连接，重低音音箱的安装放置方便；能够实现重低音音箱与电视机无线互联，数据、音量可控；电视机端基本不增加硬件成本，软件只需更改USB3.0接口管脚定义，开放IIS输出。
Description
技术领域
本实用新型属于智能电视领域，具体的说，涉及了一种音频播放设备。
背景技术
UHF无线音频传输作为一种近距离无线音频传输技术，主要优点是发射功率低，频响宽，延时低，在无线麦克风及无线有源音箱的应用已非常普遍。目前电视机因设计超薄，喇叭单元设计困难，电视机本体喇叭F0大多在200Hz以上，低音无法还原，难以达到一般家庭需求。因此设计一个低音炮，配合电视机后能达到家庭影院的音效。
目前智能电视中可输出音频的口主要有USB声卡、HDMI、光纤、同轴、蓝牙、模拟音频输出等。以上几个接口主要的缺点：USB声卡占用原电视机声卡资源，并且延时较大；HDMI输出口电源功率低，而且大部分电视没有标配ARC(音频同步传输功能)；蓝牙传输延时长，且干扰大，易断联，不适合家用设备；光纤、同轴和模拟音频输出口都没有电源可以利用。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种音频播放设备。
本实用新型提供一种音频播放设备，包括USB无线音频传输适配器和重低音音箱；所述USB无线音频传输适配器通过USB接口与电视连接，获取电视的音频信号，通过蓝牙方式发送至所述重低音音箱播放。
基于上述，所述USB无线音频传输适配器包括USB3.0接口、USB-UART模块、MCU控制器、UHF无线发射模块、巴伦电路模块、电源转换模块、DAC转换模块和运算放大模块；所述USB3.0接口通过USB总线连接至所述USB-UART模块，所述USB-UART模块通过UART与所述MCU控制器连接，所述MCU控制器通过IIC总线连接所述UHF无线发射模块，所述UHF无线发射模块连接巴伦电路模块将音频信号发送出去；所述DAC转换模块的输入端通过IIS总线连接所述USB3.0接口，电视机内部电路通过IIS将数字音频信号通过USB3.0接口联接至DAC数字音频输入口，所述DAC转换模块的输出端转换的音频模拟信号通过所述运算放大模块连接至所述UHF无线发射模块；所述电源转换模块的+5V输入端连接所述USB3.0接口的电源输出线，所述电源转换模块输出+3.3V电压。
基于上述，所述USB无线音频传输适配器包括USB3.0接口、MCU控制器、UHF无线发射模块、巴伦电路模块、电源转换模块、DAC转换模块和运算放大模块；所述MCU控制器通过IIC总线连接所述UHF无线发射模块，所述UHF无线发射模块连接巴伦电路模块将音频信号发送出去；所述DAC转换模块的输入端通过IIS总线连接所述USB3.0接口，电视机内部电路通过IIS将数字音频信号通过USB3.0接口联接至DAC数字音频输入口，所述DAC转换模块的输出端转换的音频模拟信号通过所述运算放大模块连接至所述UHF无线发射模块；所述电源转换模块的+5V输入端连接所述USB3.0接口的电源输出线，所述电源转换模块输出+3.3V电压。
基于上述，所述USB无线音频传输适配器包括由前壳和后壳组成的壳体，以及设置在所述壳体一端的USB接口和设置在所述壳体内部的适配器PCB电路板。
基于上述，所述重低音音箱包括电源板、DC-DC降压模块、LDO稳压芯片、UHF无线接收模块、MCU主控器、DSP芯片、功放控制模块和低音喇叭；所述MCU主控器通过IIC总线连接所述UHF无线接收模块，所述DSP芯片分别通过IIC总线与所述MCU主控器和所述UHF无线接收模块连接，所述DSP芯片通过功放控制模块连接所述低音喇叭；所述MCU主控器上还连接用于控制音量的调整按钮；所述电源板分别连接所述DC-DC降压模块和所述LDO稳压芯片，输出3.3V电压，所述电源板连接所述功放控制模块，以提供18V功放电源。
基于上述，所述重低音音箱包括电源板、DC-DC降压模块、LDO稳压芯片、UHF无线接收模块、MCU主控器、DSP芯片、功放控制模块和低音喇叭；所述MCU主控器通过IIC总线连接所述UHF无线接收模块，所述DSP芯片分别通过IIC总线与所述MCU主控器和所述UHF无线接收模块连接，所述DSP芯片通过功放控制模块连接所述低音喇叭；所述MCU主控器上还连接用于控制音量的按键VOL+和按键VOL-；所述电源板分别连接所述DC-DC降压模块和所述LDO稳压芯片，输出3.3V电压，所述电源板通过开关SW连接所述功放控制模块，以提供18V功放电源；所述MCU主控器控制连接所述开关SW。
基于上述，所述重低音音箱包括腔体以及设置在所述腔体内的低音喇叭和音箱PCB电路板。
基于上述，重新定义所述USB3.0接口，其中，1号引脚定义为USB+，2号引脚定义为USB_DN，3号引脚定义为USB_DP，4号引脚定义为GND，5号引脚定义为DATA1,6号引脚定义为BCLK，7号引脚定义为MCLK，8号引脚定义为LRCLK，9号引脚定义为DATA0,10号引脚定义为GND，11号引脚定义为GND。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，本实用新型具有以下优点：
(1)、利用电视机的USB5V供电，取电方便；将USB3.0接口重新定义，不影响电视机USB正常功能。
(2)、重低音音箱开机与否，不影响原电视机正常使用。
(3)、USB无线音频传输适配器与重低音音箱采用无线连接，重低音音箱的安装放置方便。
(4)、USB无线音频传输适配器通过USB-UART模块与电视机内部主控通讯，能够实现重低音音箱与电视机无线互联，数据、音量可控。
(5)、电视机端基本不增加硬件成本，软件只需更改USB3.0接口管脚定义，开放IIS输出。
附图说明
图1是本实用新型重新定义的USB3.0接口图。
图2是本实用新型实施例1的电路方框图。
图3是本实用新型实施例1的无线音频传输适配器电路原理图。
图4是本实用新型实施例1的重低音音箱电路原理图。
图5是本实用新型实施例2的电路方框图。
图6是本实用新型实施例2的无线音频传输适配器电路原理图。
图7是本实用新型实施例2的重低音音箱电路原理图DSP和AMP部分。
图8是本实用新型实施例2的重低音音箱电路原理图MCU和RX部分。
图9是本实用新型的产品示意图。
图10是本实用新型的无线音频传输适配器模具结构图。
图11是本实用新型的重低音音箱模具结构图。
图中：1-1、USB接口；1-2、前壳；1-3、适配器PCB电路板；1-4、后壳；2-1、音箱PCB电路板；2-2、腔体；2-3、低音喇叭。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示，一种音频播放设备，包括USB无线音频传输适配器和重低音音箱；所述USB无线音频传输适配器通过USB接口与电视连接，获取电视的音频信号，通过蓝牙方式发送至所述重低音音箱，与电视机本身的喇叭同步播放，用于改善电视机本身的音响低音不足的问题。其中，所述USB无线音频传输适配器包括由前壳1-2和后壳1-4组成的壳体，以及设置在所述壳体一端的USB接口1-1和设置在所述壳体内部的适配器PCB电路板1-3。所述重低音音箱包括腔体2-2以及设置在所述腔体2-2内的低音喇叭2-3和音箱PCB电路板2-1。
具体使用的时候，需要重新定义所述USB3.0接口，其中，1号引脚定义为USB+，2号引脚定义为USB_DN，3号引脚定义为USB_DP，4号引脚定义为GND，5号引脚定义为DATA1,6号引脚定义为BCLK，7号引脚定义为MCLK，8号引脚定义为LRCLK，9号引脚定义为DATA0,10号引脚定义为GND，11号引脚定义为GND。从而保证了在兼容USB2.0的情况下从其他口输出数字音频，其中，1、2、3、4脚是USB用的端口，5、6、7、8、9、改成了数字音频输出口，BCLK频率设定为44.1KHz，MCLK可以根据电视机内部芯片规格设定，DATA0与DATA1可以任选一个作为IIS音频数据口。
具体的，所述USB无线音频传输适配器包括USB3.0接口、USB-UART模块、MCU控制器、UHF无线发射模块、巴伦电路模块、电源转换模块、DAC转换模块和运算放大模块；所述USB3.0接口通过USB总线连接至所述USB-UART模块，所述USB-UART模块通过UART与所述MCU控制器连接，所述MCU控制器通过IIC总线连接所述UHF无线发射模块，所述UHF无线发射模块连接巴伦电路模块将音频信号发送出去；所述DAC转换模块的输入端通过IIS总线连接所述USB3.0接口，电视机内部电路通过IIS将数字音频信号通过USB3.0接口联接至DAC数字音频输入口，所述DAC转换模块的输出端转换的音频模拟信号通过所述运算放大模块连接至所述UHF无线发射模块；所述电源转换模块的+5V输入端连接所述USB3.0接口的电源输出线，所述电源转换模块输出+3.3V电压。
所述重低音音箱包括电源板、DC-DC降压模块、LDO稳压芯片、UHF无线接收模块、MCU主控器、DSP芯片、功放控制模块和低音喇叭；所述MCU主控器通过IIC总线连接所述UHF无线接收模块，所述DSP芯片分别通过IIC总线与所述MCU主控器和所述UHF无线接收模块连接，所述DSP芯片通过功放控制模块连接所述低音喇叭；所述MCU主控器上还连接用于控制音量的调整按钮；所述电源板分别连接所述DC-DC降压模块和所述LDO稳压芯片，输出3.3V电压，所述电源板连接所述功放控制模块，以提供18V功放电源。
本实用新型通过USB3.0接口插入电视机USB接口，取出音频，通过UHF无线发射模块发送至重低音音箱的UHF无线接收模块，经功放控制模块放大后推动低音喇叭单元播放。具体的，电视机端通过USB口输出数字音频信号--IIS--DAC--模拟音频--运放(左右通道混音后转差分)--UHF无线发射(射频调制信号)--UHF无线接收(解调)输出数字音频信号--I2S--DSP(DAC、音频处理)--功放--喇叭。
使用本实用新型设备，将电视机主板硬件根据图1所示的USB3.0端子更改，输出IIS音频信号，与电视机喇叭单元的音频同步。电视机的主板软件与USB无线音频传输适配器进行通讯，USB无线音频传输适配器设计有USB-URAT芯片，与MCU控制器交互，传递指令，如：音量+/-、低音炮配对、重低音开/关、USB无线音频传输适配器插入、读取低音喇叭状态等。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，提供了另一种USB无线音频传输适配器和重低音音箱的实现方式：
所述USB无线音频传输适配器包括USB3.0接口、MCU控制器、UHF无线发射模块、巴伦电路模块、电源转换模块、DAC转换模块和运算放大模块；所述MCU控制器通过IIC总线连接所述UHF无线发射模块，所述UHF无线发射模块连接巴伦电路模块将音频信号发送出去；所述DAC转换模块的输入端通过IIS总线连接所述USB3.0接口，电视机内部电路通过IIS将数字音频信号通过USB3.0接口联接至DAC数字音频输入口，所述DAC转换模块的输出端转换的音频模拟信号通过所述运算放大模块连接至所述UHF无线发射模块；所述电源转换模块的+5V输入端连接所述USB3.0接口的电源输出线，所述电源转换模块输出+3.3V电压。
所述重低音音箱包括电源板、DC-DC降压模块、LDO稳压芯片、UHF无线接收模块、MCU主控器、DSP芯片、功放控制模块和低音喇叭；所述MCU主控器通过IIC总线连接所述UHF无线接收模块，所述DSP芯片分别通过IIC总线与所述MCU主控器和所述UHF无线接收模块连接，所述DSP芯片通过功放控制模块连接所述低音喇叭；所述MCU主控器上还连接用于控制音量的按键VOL+和按键VOL-；所述电源板分别连接所述DC-DC降压模块和所述LDO稳压芯片，输出3.3V电压，所述电源板通过开关SW连接所述功放控制模块，以提供18V功放电源；所述MCU主控器控制连接所述开关SW。
本实施例中，USB3.0接口不需要与MCU控制器交互，只要电视机的主板软件设置IIS输出，通过DAC转换模块和运算放大模块也可以获取电视的音频信号。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种音频播放设备，其特征在于：包括USB无线音频传输适配器和重低音音箱；
所述USB无线音频传输适配器通过USB接口与电视连接，获取电视的音频信号，通过蓝牙方式发送至所述重低音音箱播放。
2.根据权利要求1所述的音频播放设备，其特征在于：所述USB无线音频传输适配器包括USB3.0接口、USB-UART模块、MCU控制器、UHF无线发射模块、巴伦电路模块、电源转换模块、DAC转换模块和运算放大模块；
所述USB3.0接口通过USB总线连接至所述USB-UART模块，所述USB-UART模块通过UART与所述MCU控制器连接，所述MCU控制器通过IIC总线连接所述UHF无线发射模块，所述UHF无线发射模块连接巴伦电路模块将音频信号发送出去；所述DAC转换模块的输入端通过IIS总线连接所述USB3.0接口，电视机内部电路通过IIS将数字音频信号通过USB3.0接口联接至DAC数字音频输入口，所述DAC转换模块的输出端转换的音频模拟信号通过所述运算放大模块连接至所述UHF无线发射模块；
所述电源转换模块的+5V输入端连接所述USB3.0接口的电源输出线，所述电源转换模块输出+3.3V电压。
3.根据权利要求1所述的音频播放设备，其特征在于：所述USB无线音频传输适配器包括USB3.0接口、MCU控制器、UHF无线发射模块、巴伦电路模块、电源转换模块、DAC转换模块和运算放大模块；
所述MCU控制器通过IIC总线连接所述UHF无线发射模块，所述UHF无线发射模块连接巴伦电路模块将音频信号发送出去；所述DAC转换模块的输入端通过IIS总线连接所述USB3.0接口，电视机内部电路通过IIS将数字音频信号通过USB3.0接口联接至DAC数字音频输入口，所述DAC转换模块的输出端转换的音频模拟信号通过所述运算放大模块连接至所述UHF无线发射模块；
所述电源转换模块的+5V输入端连接所述USB3.0接口的电源输出线，所述电源转换模块输出+3.3V电压。
4.根据权利要求2或3所述的音频播放设备，其特征在于：所述USB无线音频传输适配器包括由前壳和后壳组成的壳体，以及设置在所述壳体一端的USB接口和设置在所述壳体内部的适配器PCB电路板。
5.根据权利要求2所述的音频播放设备，其特征在于：所述重低音音箱包括电源板、DC-DC降压模块、LDO稳压芯片、UHF无线接收模块、MCU主控器、DSP芯片、功放控制模块和低音喇叭；
所述MCU主控器通过IIC总线连接所述UHF无线接收模块，所述DSP芯片分别通过IIC总线与所述MCU主控器和所述UHF无线接收模块连接，所述DSP芯片通过功放控制模块连接所述低音喇叭；
所述MCU主控器上还连接用于控制音量的调整按钮；
所述电源板分别连接所述DC-DC降压模块和所述LDO稳压芯片，输出3.3V电压，所述电源板连接所述功放控制模块，以提供18V功放电源。
6.根据权利要求3所述的音频播放设备，其特征在于：所述重低音音箱包括电源板、DC-DC降压模块、LDO稳压芯片、UHF无线接收模块、MCU主控器、DSP芯片、功放控制模块和低音喇叭；
所述MCU主控器通过IIC总线连接所述UHF无线接收模块，所述DSP芯片分别通过IIC总线与所述MCU主控器和所述UHF无线接收模块连接，所述DSP芯片通过功放控制模块连接所述低音喇叭；
所述MCU主控器上还连接用于控制音量的按键VOL+和按键VOL-；
所述电源板分别连接所述DC-DC降压模块和所述LDO稳压芯片，输出3.3V电压，所述电源板通过开关SW连接所述功放控制模块，以提供18V功放电源；
所述MCU主控器控制连接所述开关SW。
7.根据权利要求5或6所述的音频播放设备，其特征在于：所述重低音音箱包括腔体以及设置在所述腔体内的低音喇叭和音箱PCB电路板。
8.根据权利要求1所述的音频播放设备，其特征在于：重新定义所述USB3.0接口，其中，1号引脚定义为USB+，2号引脚定义为USB_DN，3号引脚定义为USB_DP，4号引脚定义为GND，5号引脚定义为DATA1,6号引脚定义为BCLK，7号引脚定义为MCLK，8号引脚定义为LRCLK，9号引脚定义为DATA0,10号引脚定义为GND，11号引脚定义为GND。
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Cited By (1)
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| CN111182248A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-05-19 | 深圳市亿泉电子有限公司 | 一种音频播放设备 |
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