一種基於dmx協議的功放設備的製作方法

2023-09-16 22:06:20

專利名稱：一種基於dmx協議的功放設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及功放設備，具體的說，是涉及一種基於DMX協議的 功放設備。
背景技術：
功率放大器，即通稱的"功放"，在現代社會的各種演出活動中，如 廣場晚會、個人演唱會及劇院等場所均有運用。如圖1所示，功放作為 一種常見的音頻放大設備，其基本的電路構造是音量控制電路和功率放 大電路所輸入的音頻信號先經過音量控制電路後輸入功率放大電路， 功率放大電路將音頻信號進行功率放大後，輸出音頻信號至喇叭等音效 設備。現在常見的功放，是使用設置在功放設備面板上的音量調節旋鈕， 或者，使用遙控器的音量調節按鈕，來完成音量的大小調節的；其輸入 的音頻源，比如，可能是分別來自多位主持人的麥克風(Mic)、多部的 CD機等等，是需要通過人工來完成音頻輸入的切換操作的；如果在一 個非常大型的演出場合，往往有多臺的功放設備同時運用，則演出開始 前的調校和演出開始後的操控，將是一件極具勞動強度和相當技巧的專 業工作。DMX是Digital Multiplex的縮寫，中文譯名為"數字多路復用協議"， 最初由"美國劇場技術學會(USITT)"定義(即DMX-512協議)，之 後由"娛樂服務和技術協會(ESTA)"修訂為DMX-512A協議和RDM協議，目前已得到世界各國生產舞檯燈光設備廠商的承認和遵守，作為了一種廣泛釆用的數字燈光控制協議。也就是說，在鏈路裡的每一個受 控燈光單元只要符合這個協議的要求，就能實現數位化的燈光控制。DMX-512或DMX-512A的控制信號以"幀"為單位，每幀數據最多 可驅動512個燈光迴路，行業內也稱作512個DMX通道。每個DMX 通道的有效DMX數值是在0-255之間。DMX的這一特性允許人們通過 調節DMX調光數值來實現對燈光迴路的線性調光。比如，現在越來越 普遍運用的LED燈光設備，其電路的基本結構如圖2所示，LED的發 光，完全可以隨著所輸入的DMX控制信號的變化而變化。DMX控制器 就是一種連續不斷的向受控燈光設備發送DMX控制信號的設備。如此， 舞檯燈光設計師可以為某場演出預先的設計編輯好各個演出場景的燈 光控制程序，即一段段的DMX控制信號，然後存儲在各個DMX控制 器中；在演出開始後，只需啟動對應各個演出場景的DMX控制器，燈 光設備即將按照預先的設計在舞臺上演繹光亮的變幻，只需極少的人工 操作。這種運用DMX協議來實現的演出場景燈光控制方法，極大的降低了舞檯燈光工作人員的勞動強度和操作技能要求，已經變得越來越流 行。眾所周知，在現代社會的各種表演或展示場合中，"聲"和"光"通 常是同時使用的，從而得以配合表演場景，實現更進一步的演出效果。 如前所述，現有傳統的功放設備，其操作控制是人工完成的；而現在越 來越流行的舞檯燈光控制方法，是運用DMX協議，由DMX控制器等 電子設備來自動控制的。如此，在一個需要燈光和音效協同配合的演出 場景下，如何做到燈光和音效的同步，將是一件很難協調完成的工作。發明內容本實用新型的目的，在於解決現有技術中的功放設備和數字燈光設 備不能很好的協同工作，而提供了一種支持DMX協議，能夠使用DMX信號來控制的功放設備，即--種基於DMX協議的功放設備。 本實用新型的一種基於DMX協議的功放設備是這樣實現的 一種基於DMX協議的功放設備，包括了音頻輸入接口，與音頻輸入接口相連接的音量控制電路，功放電路，以及與功放電路相連接的音頻輸出接口，其特徵在於，所述音量控制電路包括了 DMX信號接收處理電路和電子音量電路。優選實施方式是，所述DMX信號接收處理電路包括了 DMX信號輸入接口， RS485收發器和微處理器電路；所述電子音量電路是與所述微處理器電路相連接的數字電位器電路。優選實施方式是，所述基於DMX協議的功放設備還包括了與所述微處理器電路相連接的多路復用分離器，所述音頻輸入接口與所述多路復用分離器相連接後，由所述多路復用分離器將音頻信號輸入至所述數字電位器電路。優選實施方式是，所述基於DMX協議的功放設備還包括了與所述多 路復用分離器相連接的一個或一個以上的視頻輸入接口，以及視頻輸出 接口。優選實施方式是，所述基於DMX協議的功放設備還包括了繼電開關 電路，所述繼電開關電路連接在電源和所述功放設備之間，所述繼電開 關的線圈與所述微處理器電路相連接。優選實施方式是，所述基於DMX協議的功放設備還包括了 LED驅 動電路，以及與LED驅動電路相連接的一個或一個以上的LED發光體； 所述LED驅動電路與所述微處理器電路相連接。優選實施方式是，所述基於DMX協議的功放設備還包括了一個或一 個以上的DMX控制器電路，所述DMX控制器電路的DMX信號輸出 接口與所述功放的DMX信號輸入接口相連接，所述DMX控制器電路 的播放開關設置在所述功放的控制面板上。優選實施方式是，在所述繼電開關電路和所述微處理器電路之間， 在所述LED驅動電路和所述微處理器電路之間，在所述功放電路和所述 數字電位器電路之間，在所述視頻輸入接口和所述多路復用分離器之 間，在所述音頻輸入接口和所述多路復用分離器之間，均連接有電流檢 測模塊；所述電流檢測模塊檢測電路中的電流，所述電流信號經微處理 器電路處理後，反饋在所述DMX控制器的顯示屏上。優選實施方式是，在所述LED驅動電路附近和所述功放電路附近， 均設置有溫度檢測模塊；所述溫度檢測模塊檢測LED驅動電路和功放電 路附近的溫度，所述溫度信號經微處理器電路處理後，反饋在所述DMX 控制器的顯示屏上。實施本實用新型的基於DMX協議的功放設備，可以使用DMX信號 來控制功放設備，從而使得功放設備和數字燈光設備能夠在DMX信號 的控制下協同工作，實現一體化的演出場景聲光控制。同時，運用多路 復用分離器，進一步的實現了DMX信號對輸入源的選擇；運用繼電開 關電路，進一步的實現了 DMX信號對本實用新型功放設備的電源控制； 增設DMX控制器電路，進一步的實現了本實用新型設備的操作控制的 一體化。'
圖1是現有的功放設備的基本電路構造示意圖；圖2是現有的支持DMX協議的LED燈光設備電路基本結構示意圖； 圖3是本實用新型功放設備的電路結構示意圖； 圖4是本實用新型一種優選實施方式的功放設備的電路結構示意圖； 圖5是本實用新型另一種優選實施方式的功放設備的電路結構示意圖； 圖6是本實用新型DMX控制信號的運用原理示意圖；圖7是本實用新型再一種優選實施方式的功放設備的電路結構不意圖； 圖8是本實用新型又一種優選實施方式的功放設備的電路結構示意圖。
具體實施方式
下面，結合附圖和實施例對本實用新型的基於DMX協議的功放設備 作進一歩的詳細說明。如圖3所示，本實用新型的基於DMX協議的功放設備，包括了音頻 輸入接口，功放電路和音頻輸出接口；設置在音頻輸入接口和功放電路 之間的音量控制電路(如圖3所示的虛線框中部分)，包括了 DMX信號 接收處理電路和電子音量電路。請對比參閱圖1和圖3，本實用新型的 功放設備，採用了 DMX信號接收處理電路和電子音量電路，替代了圖 1中傳統的音量控制電路，從而使得本實用新型的功放設備能夠支持 DMX協議，可以使用DMX信號來調節音量；這改變了以往需要使用設 置在功放設備面板上的音量調節旋鈕或使用遙控器的音量調節按鈕來 完成音量調節的操作方式，從而使得由DMX信號來統一控制舞臺的聲 光設備變的可能。在本實用新型的一個優選實施方式中，所述DMX信號接收處理電 路，如圖3所示，包括了DMX信號輸入接口， RS485收發器和微處理 器電路；所述的電子音量電路，是與微處理器電路相連接的數字電位器 電路(Electronic Volume)。這裡的RS485收發器，可以是包含了 TEXAS INSTRUMENTS公司的SN75176串行數據處理晶片的電路；這裡的微 處理器電路，可以是包含了 ATMEL公司的ATMEGA8L-8AI晶片的信 號處理電路；這裡的數字電位器電路，可以是包含了RENESAS公司的 M61545AFP晶片的電子音量調節電路。在本實用新型的另一個優選實施方式中，如圖4所示，本實用新型 的基於DMX協議的功放設備還包括了與所述微處理器電路相連接的多路復用分離器(Multiplexer/Demulitiplexer)，-一個或-一個以上的音頻輸 入接口與所述多路復用分離器相連接後，由所述多路復用分離器將音頻 信號輸入至所述數字電位器電路。這裡的多路復用分離器，可以是包含 了 PHILIPS公司的74HC4052晶片的電路。如此，多路復用分離器將在 微處理器電路的控制下，按照DMX控制信號的指令，選擇不同的音頻 輸入接口作為本實用新型功放設備的音頻輸入源，並經前述的電子音量 調節和功率放大，最終將其輸出至本實用新型功放設備的音頻輸出接 口，而這裡所述的音頻輸入源，可能是分別來自多位主持人的麥克風 (Mic)、多部的CD機等等。換句話說，本實用新型的功放設備，其音 頻輸入源的選擇，可以由預先設計編輯好的DMX控制信號來自動完成， 在演出進行中無需由人工來完成音頻輸入的切換操作。在本實用新型的又一個優選實施方式中，如圖4所示，本實用新型 的基於DMX協議的功放設備還包括了與所述多路復用分離器相連接的 一個或一個以上的視頻輸入接口。顯而易見的，這裡的視頻輸入接口的 原理，類似上述的音頻輸入接口，多路復用分離器將在微處理器電路的 控制下，按照DMX控制信號的指令，選擇不同的視頻輸入接口作為本 實用新型功放設備的視頻輸入源，並將視頻信號輸出至視頻輸出接口 。 這裡所述的視頻輸入源，可能是用於播放背景視頻的VCD機或DVD機 等，也可能是實時攝錄的當前演出視頻。換句話說，本實用新型的功放 設備，其視頻輸入源的選擇，可以由預先設計編輯好的DMX控制信號 來自動完成，在演出進行中無需由人工來完成視頻輸入的切換操作。本實用新型的再一個優選實施方式是，如圖4所示，本實用新型的 基於DMX協議的功放設備還包括了繼電開關電路，所述繼電開關電路 連接在電源和所述功放設備之間，所述繼電開關的線圈與所述微處理器 電路相連接。如此，能夠使用DMX信號對本實用新型功放設備的電源 進行控制。本實用新型的又一個優選實施方式是，如圖5所示，本實用新型的基於DMX協議的功放設備還包括了 LED驅動電路，以及與LED驅動 電路相連接的一個或一個以上的LED發光體。這裡的LED發光體，可 以是如背景技術部分所介紹的各種LED數字燈光設備。如圖5所示，所 述LED驅動電路與所述微處理器電路相連接。請對比參閱圖2和圖5, 圖5中也完整的包含了圖2中所有的各個電路部件，圖5中的LED發光 體也和圖2種一樣，是在DMX控制信號的控制下工作；換句話說，在 本優選實施例中，所輸入的DMX控制信號既用於控制前述的音頻音量、 多個音頻或視頻的輸入選擇，還控制著LED數字燈光設備。如此，舞臺 燈光設計師、舞臺音效設計師和舞臺背景設計師可以為某場的演出協同 工作，預先的設計編輯好各個演出場景的燈光、音效和背景的控制程序， 即一段DMX控制信號，然後存儲在DMX控制器中；在演出開始後， 只需啟動DMX控制器，燈光設備、音效設備和視頻設備即將按照預先 的設計，在舞臺上演繹聲、光和圖像的變幻，極大的降低了工作人員的 勞動強度和操作技能要求。前述的各種DMX控制信號，可以如圖6所示，通過定義某個DMX 通道的數據為燈光控制信號、音頻或視頻輸入源控制信號、音量大小控 制信號等，將所有各種DMX控制信號編輯成一段DMX信號即可。顯 而易見的，正如背景技術部分的介紹，由於DMX的控制信號以"幀" 為單位，每幀數據包含有512個DMX通道的數值，g卩(1) DMX-512 協議或DMX-512A協議提供有512個可供定義的控制信號類型，並且(2) 每幀數據中均包含有這512個信號類型的DMX信號數值，從而可以同 時驅動這512個所定義的受控設備。因此，如圖6所示和上述的描述 (A)本實用新型可以定義DMX通道1的數值為電源開關控制信號， 並進一步的定義，當DMX的數值在0-127之間時，電源為關閉。則舞 臺設計師可以在一段匯集了燈光控制信號、音量控制信號和音視頻控制信號的DMX信號段的末尾，編輯一幀"DMX通道1的數值為0"的數 據，從而實現前述優選實施方式中"使用DMX信號對本實用新型功放 設備的電源進行控制"的目的，即，當演出結束時，斷開本實用新型設 備的電源輸入，實現關機操作。(B)本實用新型可以定義DMX通道2 的數值為輸入接口選擇的控制信號。並進一步的定義當DMX的數值 在0-63之間時，為接通麥克風(Mic)音頻輸入接口的控制信號；當DMX 的數值在64-127之間時，為接通雷射唱盤機(CD)音頻輸入接口的控 制信號；當DMX的數值在128-191之間時，為接通VCD機視頻輸入接 口的控制信號；當DMX的數值在192-255之間時，為接通DVD機視頻 輸入接口的控制信號。則舞臺設計師可以在為某場演出設計的一段DMX 信號中，分別對應不同的演出場景和不同的時段，編輯諸如"DMX通 道2的數值為0"、 "DMX通道2的數值為64"、 "DMX通道2的數值為 128"等的數據，從而實現前述優選實施方式中"本實用新型的功放設 備，其音頻(或視頻)輸入源的選擇，可以由預先設計編輯好的DMX 控制信號來自動完成，在演出進行中無需由人工來完成音頻(或視頻) 輸入的切換操作"的目的。對於(C)的定義DMX通道3的數值為音 量控制信號，以及(D)的定義DMX通道4的數值為燈光控制信號等 等，由於其原理與上述(A)和(B)的介紹類似，此處不再贅述。顯而 易見的，如果在一個非常大型的演出場合，當有多臺本實用新型的功放 設備同時運用時，這種採用DMX信號來統一集中控制的方法，將極大 的降低舞臺工作人員的勞動強度和操作技能要求。本實用新型的又一種優選實施方式是，如圖7所示，本實用新型的 基於DMX協議的功放設備還包括了一個或一個以上的DMX控制器電 路，所述DMX控制器電路的DMX信號輸出接口與所述功放的DMX 信號輸入接口相連接。DMX控制器電路，是行業現有技術；將其集成 在本實用新型的功放設備中，從而使得本實用新型的功放設備能夠獨立運作而無需外接的DMX控制器，舞臺設計師可以在設計編輯完成一段針對某場演出的DMX控制信號後，錄製到本實用新型設備中的DMX 控制器中去即可。如果本實用新型的設備集成了多個DMX控制器電路， 並且，將這些DMX控制器電路的播放開關，即啟動發送DMX控制信 號的按鈕，設置在本實用新型功放的控制面板上，貝U，舞臺設計師可以 為某場演出的不同時段或不同節目，設計獨立的多段DMX控制信號， 然後，將各段DMX控制信號分別錄製到本實用新型設備的多個DMX 控制器中；在演出開始後，舞臺控制人員可以根據對應時段或對應節目， 按下播放按鈕，發出前述的燈光、音量、音頻或視頻的控制信號，從而， 本實用新型的設備就成為了一臺全功能的舞臺場景中央控制設備。在本實用新型的再一種優選實施方式中，如圖8所示，在所述繼電 開關電路和所述微處理器電路之間，在所述LED驅動電路和所述微處理 器電路之間，在所述功放電路和所述數字電位器電路之間，在所述視頻 輸入接口和所述多路復用分離器之間，在所述音頻輸入接口和所述多路 復用分離器之間，均連接有電流檢測模塊；所述電流檢測模塊檢測電路 中的電流，所述電流信號經微處理器電路處理後，反饋在所述DMX控 制器的顯示屏上。或者，更進一步的，如圖8所示，在所述LED驅動電 路附近和所述功放電路附近，均設置有溫度檢測模塊；所述溫度檢測模 塊檢測LED驅動電路和功放電路附近的溫度，所述溫度信號經微處理器 電路處理後，反饋在所述DMX控制器的顯示屏上。在前述兩種優選實 施方式中，運用可雙向傳送信號的DMX-512A協議或RDM協議；前述 的電流信號或溫度信號在被反饋至顯示屏上後，可作為舞臺工作人員監 控設備的工作狀況的參考，進一步的增強本實用新型設備的易用性。總之，上述所描述的幾種實施方式，並不代表本實用新型所有的實 現方式；以上實施方式不是對本實用新型的具體限定，所有與本實用新 型技術方案相類似的構造，都應屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1、一種基於DMX協議的功放設備，包括了音頻輸入接口，與音頻輸入接口相連接的音量控制電路，功放電路，以及與功放電路相連接的音頻輸出接口，其特徵在於，所述音量控制電路包括了DMX信號接收處理電路和電子音量電路。
2、 根據權利要求1所述的功放設備，其特徵在於，所述DMX信號 接收處理電路包括了 DMX信號輸入接口， RS485收發器和微處理器電 路；所述電子音量電路是與所述微處理器電路相連接的數字電位器電 路。
3、 根據權利要求2所述的功放設備，其特徵在於，所述功放設備還 包括了與所述微處理器電路相連接的多路復用分離器，所述音頻輸入接 口與所述多路復用分離器相連接後，由所述多路復用分離器將音頻信號 輸入至所述數字電位器電路。
4、 根據權利要求3所述的功放設備，其特徵在於，所述功放設備還 包括了與所述多路復用分離器相連接的一個或一個以上的視頻輸入接 口，以及視頻輸出接口。
5.根據權利要求2或3或4所述的功放設備，其特徵在於，所述功 放設備還包括了繼電開關電路，所述繼電開關電路連接在電源和所述功 放設備之間，所述繼電開關的線圈與所述微處理器電路相連接。
6、 根據權利要求5所述的功放設備，其特徵在於，所述功放設備還包括了 LED驅動電路，以及與LED驅動電路相連接的一個或一個以上 的LED發光體；所述LED驅動電路與所述微處理器電路相連接。
7、 根據權利要求6所述的功放設備，其特徵在於，所述功放設備還 包括了一個或一個以上的DMX控制器電路，所述DMX控制器電路的 DMX信號輸出接口與所述功放的DMX信號輸入接口相連接，所述 DMX控制器電路的播放開關設置在所述功放的控制面板上。
8、 根據權利要求7所述的功放設備，其特徵在於，在所述繼電開關 電路和所述微處理器電路之間，在所述LED驅動電路和所述微處理器電 路之間，在所述功放電路和所述數字電位器電路之間，在所述視頻輸入 接口和所述多路復用分離器之間，在所述音頻輸入接口和所述多路復用 分離器之間，均連接有電流檢測模塊；所述電流檢測模塊檢測電路中的 電流，所述電流信號經微處理器電路處理後，反饋在所述DMX控制器 的顯示屏上。
9、 根據權利要求7或8所述的功放設備，其特徵在於，在所述LED 驅動電路附近和所述功放電路附近，均設置有溫度檢測模塊；所述溫度 檢測模塊檢測LED驅動電路和功放電路附近的溫度，所述溫度信號經微 處理器電路處理後，反饋在所述DMX控制器的顯示屏上。
專利摘要本實用新型公開了一種基於DMX協議的功放設備，包括了音頻輸入接口，與音頻輸入接口相連接的音量控制電路，功放電路，以及與功放電路相連接的音頻輸出接口，其特徵在於，所述音量控制電路包括了DMX信號接收處理電路和電子音量電路。本實用新型的功放設備，支持DMX協議，可以使用DMX信號來控制，從而使得功放設備和數字燈光設備能夠在DMX信號的控制下協同工作，實現一體化的演出場景聲光控制。
文檔編號H05B33/08GK201383875SQ20092000957
公開日2010年1月13日 申請日期2009年3月19日 優先權日2008年12月31日
發明者張湋楊 申請人:嘉力時(集團)有限公司