一种可自校准的音频采集、分析装置的制作方法

本技术涉及音频信号采集与分析领域，特别是指一种可自校准的音频采集、分析装置。

背景技术：

1、数字音频采集装置是基于单插槽pxie数字接口来实现音频发生器与音频分析的功能，在电台测试、家庭电话、广播系统等应用中，各种音频接口的输出阻抗种类多，且音频幅度范围比较宽，在音频的分析上没有可覆盖较大幅度范围的装置。另外，音频测试随着通信带宽的拓宽，对采样率192ksps高清音频的产生与分析也越来越受到市场的青睐。

2、中国专利文献cn 213846616公开一种用于音频信号测量的测量放大器，具备宽动态范围采集音频信号的优势，但放大器存在偏置电压与偏置电流，在测试微弱幅度的音频信号存在不确定直流偏量，从而影响测量精度。

3、亟待出现一种可解决上述问题的新型的音频采集及分析设备和方法。

技术实现思路

1、本实用新型提出一种可自校准的音频采集、分析装置，解决了现有技术中由于缺乏对不同幅度音频信号的自校准而造成的测量精度低的问题。

2、本实用新型的技术方案是这样实现的：一种可自校准的音频采集、分析装置，包括依次固定设置的用于绘制装置接口及装置命名的面膜、用于音频接口开孔和固定数字音频板的音频分析面板以及用于采集、实时分析信号指标参数，且能产生采样率192ksps音频的数字音频板，所述数字音频板包括：音频接口；

3、用于匹配输入设备的阻抗、输入信号抗混叠滤波、音频信号量化并传输到fpga模块的接收音频模块；用于将fpga模块输出数字音频信号转换为模拟音频信号的产生音频模块；用于计算音频指标参数，控制音频输入与输出阻抗，接收音频模块的过压检测与保护的fpga模块；所述fpga模块包括数字接口单元；用于连接pxie机箱主机的pxie接口；所述pxie接口连接数字接口单元；所述接收音频模块、fpga模块、产生音频模块顺序连接；所述产生音频模块通过时钟模块和滤波电路连接接收音频模块。

4、进一步地，所述接收音频模块：包括用于消除采集的音频信号与系统地的共模干扰的共模抑制电感；选择开关控制模块：包括用于接收时设置信号交/直流耦合方式的交/直流耦合选择电路和用于设置多种的输入阻抗的阻抗选择电路；过压检测电路、过压保护控制模块；用于将微弱的信号放大、信号抗混叠滤波以及模拟信号数字量化便于fpga模块数字分析的接收音频模拟前端电路：所述接收音频模拟前端电路包括仪表放大器、第二级运算放大器、全差分放大器、音频adc；所述仪表放大器连接音频信号接口、并连接第二级运算放大器，全差分放大器连接第二级运算放大器和音频adc；所述第二级运算放大器为用于抗混叠滤波的有源滤波电路；所述选择开关控制模块分别连接共模抑制电感、接收音频模拟前端电路中的仪表放大器；所述过压检测电路和过压保护控制模块设置于选择开关控制模块和仪表放大器之间；所述fpga模块连接音频adc。

5、进一步地，所述选择开关控制模块包括开关和切换电路；所述开关可为双路继电器、单路继电器、模拟选择开关；所述切换电路包括交/直流耦合选择电路、π型衰减器连接电路、阻抗选择电路；所述fpga模块通过控制信号连接切换电路。

6、进一步地，所述过压检测电路包括仪表放大器、第一级比较器和第二级比较器；所述仪表放大器的输入连接π型衰减器；仪表放大器的输出分别连接第一级比较器和第二级比较器；所述第一级比较器和第二级比较器的输出连接fpga模块；所述过压检测电路连接选择开关控制模块。

7、进一步地，所述产生音频模块包括：用于消除产生的音频信号与系统地共模干扰的共模抑制电感；通过选择开关s1来切换50欧姆或600欧姆输出阻抗的输出阻抗选择模块；可为产生音频模拟前端电路中的音频dac提供数字时钟得dds信号合成模块；连接dds输出的回环滤波电路；用于放大及抗混叠滤波的产生音频模拟前端电路；所述产生音频模块连接产生音频接口和fpga模块；所述产生音频模块通过回环滤波电路，及选择开关模块连接接收音频模块。

8、进一步地，所述产生音频模拟前端电路包括连接fpga模块的音频dac、还包括连接音频dac输出的放大电路；所述放大电路包括滤波选择电路、无源低通滤波电路。

9、进一步地，所述音频接口包括分别用于输出音频信号和输入音频信号的双通道接收音频接口、双通道产生音频接口。

10、本实用新型公开的一种可自校准的音频采集、分析装置，操作方便，通过由dds信号提供的时钟信号和滤波电路进行回环校准，具备自校准与高清音频分析的能力，提升采集和测量微弱信号的精度；通过设置选择开关控制模块和过压检测模块，在音频的分析上可覆盖较大幅度范围，提升其应用范围。

技术特征：

1.一种可自校准的音频采集、分析装置，包括依次固定设置的用于绘制装置接口及装置命名的面膜、用于音频接口开孔和固定数字音频板的音频分析面板以及用于采集、实时分析信号指标参数，且能产生采样率192ksps音频的数字音频板，其特征在于：所述数字音频板包括：

2.根据权利要求1所述的一种可自校准的音频采集、分析装置，其特征在于：所述接收音频模块：包括

3.根据权利要求2所述的一种可自校准的音频采集、分析装置，其特征在于：所述选择开关控制模块包括开关和切换电路；

4.根据权利要求3所述的一种可自校准的音频采集、分析装置，其特征在于：所述过压检测电路包括仪表放大器、第一级比较器和第二级比较器；

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种可自校准的音频采集、分析装置，其特征在于：所述产生音频模块包括：

6.根据权利要求5所述的一种可自校准的音频采集、分析装置，其特征在于：所述产生音频模拟前端电路包括连接fpga模块的音频dac、还包括连接音频dac输出的放大电路；

7.根据权利要求6所述的一种可自校准的音频采集、分析装置，其特征在于：所述音频接口包括分别用于输出音频信号和输入音频信号的双通道接收音频接口、双通道产生音频接口。

技术总结本技术涉及音频信号采集与分析领域，是指一种可自校准的音频采集、分析装置，解决了现有技术中由于缺乏对不同幅度音频信号的自校准而造成的测量精度低的问题。本技术包括数字音频板包括音频接口；接收音频模块；产生音频模块；FPGA模块；所述接收音频模块、FPGA模块、产生音频模块顺序连接；所述产生音频模块通过时钟模块和滤波电路连接接收音频模块。本技术通过由DDS信号提供的时钟信号和滤波电路进行回环校准，具备自校准与高清音频分析的能力，提升采集和测量微弱信号的精度。技术研发人员：彭良广,黄军受保护的技术使用者：成都玖锦科技有限公司技术研发日：20240123技术公布日：2024/9/26