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[摘 要]本文介绍了一种带无信号报警的音频AD转换器，其特点是在进行模数转换的同时，实时检测输入的模拟音频信号，当输入如信号丢失时会发出声光报警，及时提醒操作人员发现、解决出现的问题，保障节目安全播出。
[关键词]模拟音频；模数转换；无信号报警
Audio AD converter with no signal alarm
LIN He-quan
（Anhui radio and TV station Mount Huangshan launcher Huangshan 245000 China）
[Abstract]a kind of audio AD converter with no signal alarm is introduced in this paper. Its characteristic is to detect the input analog audio signal in real time while the analog digital conversion is carried out. When the input is lost， it will send out the sound and light alarm， remind the operator to find out and solve the problems in time， and ensure the safe broadcasting of the program.
[Key words]analog audio；analog to digital conversion；no signal alarm
中图分类号：R6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0287-02
随着广播技术和科技水平的发展，广播电台越来越多采用AES3数字音频信号源，比起模拟信号，AES3数字信号具有音质更好、信噪比高等特点。
但是由于现阶段还有不少模拟信号源，为了接入数字设备系统，必须使用音频AD（模数）转换器将模拟音频信号转换为数字音频信号。
市场上常见的音频AD转换器仅仅将模拟音频信号转换为数字音频信号，如果节目源出现信号中断或丢失等问题，转换器并不会发现问题，而是会继续输出电平为0的数字音频信号，以至于后面设备收不到音频信号，造成停播事故。
针对这种情况，我们改进了音频AD转换器，增加了音频电平检测电路，开发出带无信号报警的音频AD转换器，如果输入的音频信号小于设定值并且达到设定的时间，即判定输入信号丢失或无效，转换器就会驱动蜂鸣器报警，提醒用户及时发现和解决问题，保障节目信号的安全运行。
为了提高设备的集成度，我们开发的这款AD转换器采用1U标准机箱，一个机箱里面集成了4组AD转换电路，每路输入信号都采用LED光柱显示电平大小，给用户提供直观指示[1-3]。
前面板上的8路光柱指示4路输入（立体声）音频信号电平，分别是通道1的左右声道（CH1L、CH1R）、通道2的左右声道（CH2L、CH2R）、通道3的左右声道（CH3L、CH3R）和通道4的左右声道（CH4L、CH4R），按键F1和F2用于设置检测时间和检测通道，输入输出均采用标准卡侬接口，设备外形如图1所示。
本转换器内含4路音频AD转换电路，有4路模拟立体声音频输入，4路数字音频输出，可以同时转换4路模拟音频信号为AES3数字音频信号，本机1台相当于4台单路转换器，可以大大节省设备安装空间。
4路转换电路功能完全一样，其原理框图如图2所示，模拟音频在送到模数转换电路转换为数字音频信号输出的同时，也送给电平检测电路，得出电压信号，电压信号送到单片机（STC12C5604AD）的AD输入引脚，单片机对电压信号进行采样，检测出信号电压的大小值，当电压信号低于某个数值（由用户设定，例如-21dB），单片机计时器开始计时，当计时器达到某个时间（也由用户设定，例如10秒），即判定输入信号无效，单片机送信号触发报警电路，发出报警。在此期间，如果音频信号恢复，则计时清零，报警解除。
（以下内容非论文表述体例，建议重新组织撰写的语言）
操作说明
电平指示：共有8条4路立体声电平指示，指示范围-30～+24dB，平时指示输入的音频信号大小，如果有报警发生，报警通道的光柱最上面2格将闪烁显示。
设置按键和报警指示灯F2：下面为设置按键，设置按键为多功能键。上面为报警指示灯，当有报警发生时发出闪烁黄光。
静音按键和指示灯F1：下面为静音按键，用于关闭（或开启）报警声，按一次，静音状态翻转一次。上面为静音指示灯，发绿光表示静音，報警时仅报警指示灯闪烁，不发报警声，不发光表示报警声开，有报警时，不仅报警指示灯闪烁，而且机内蜂鸣器同时发出报警声。
设置参数：
长按F2键（按下的时间>1秒，下同）进入设置状态，参数设置共有4项，依次是设置检测时间、电平上下限、设置通道CH3和CH4的监测使能、设置通道CH2和CH1的监测使能，长按1次，设置项改变1次，长按第5次，转换器返回到运行状态。
设置电平监测上下限：
此项设置LED光柱亮1条：CH4L，如图3所示。设置音频信号电平的监测范围-30～24，单位为dB，LED光柱显示10格，每格代表6dB，由于光柱的发光格数限制，在面板上设置监测电平精度只能达到6dB。
LED光柱CH1L显示电平的上限，CH1R显示电平的下限。按F2键设置上限，按F1键设置下限，电平的下限值不能超过电平上限值。按一次数值增加1级，当数值超过最大值时返回最小值，循环往复，设置的范围为-30dB到24dB，例如，图3中，电平监测上限是12dB，电平监测下限是-24dB，超出此范围时将发出报警。
设置检测信号时间：
PAD1004以音频信号电平作为检测参数，当检测音频信号小于电平下限达到设置的检测时间即认为信号无效，发出报警。
此项设置LED光柱亮2条：CH4L、CH4R，如图4所示。设置单位为秒，光柱CH1L和CH1R分别显示时间的十位和个位，光柱的格数表示数字，例如，图3中十位是1格，个位是0格，表示无时间是10秒。按F2键增加，按F1键减小，报警器的出厂设置为10秒。
设置通道CH3、CH4的监测使能：
此设置项LED光柱亮2条：CH4L、CH3L，CH4R、CH3R、CH2R和CH1R分别指示监测使能状态，如图5所示，不亮表示监测使能关，亮下五格表示监测
使能开。此项设置通道CH3、CH4的监测使能，按F2键设置CH4，按一次，设置状态反转一次，按F1键设置CH3。在实际应用中，没有信号输入的通道应该关闭监测使能，避免不必要的报警输出。
设置通道CH1、CH2监测使能：
此设置项LED光柱亮2条：CH2L、CH1L，CH4R、CH3R、CH2R和CH1R分别指示监测使能状态，如图6所示，此项设置通道CH1、CH2的监测使能，按F2键设置CH2，按F1键设置CH1，同样，没有信号输入的通道应该关闭监测使能，避免不必要的报警输出。
所有参数设置完成后储存在设备内部，关机记忆，下次开机监测器会自动调出保存的设置参数，不需重新设置。
此设备的投入使用，大大降低了广播电视发射台站的故障停播率，具有较强的实用性。
参考文献
[1]Cirrus Logic，CS5340：101dB 192kHz Multi-Bit Audio Converter.
[2]Cirrus Logic，CS8406：192kHz Digital Audio Interface Transmitter.
[3]宏晶科技：STC12C5620AD系列单片机器件手册.
作者简介
林和全（1964-），男，安徽和县人，本科，副台长，主要研究方向为广播电视无线信号发射。
[关键词]模拟音频；模数转换；无信号报警
Audio AD converter with no signal alarm
LIN He-quan
（Anhui radio and TV station Mount Huangshan launcher Huangshan 245000 China）
[Abstract]a kind of audio AD converter with no signal alarm is introduced in this paper. Its characteristic is to detect the input analog audio signal in real time while the analog digital conversion is carried out. When the input is lost， it will send out the sound and light alarm， remind the operator to find out and solve the problems in time， and ensure the safe broadcasting of the program.
[Key words]analog audio；analog to digital conversion；no signal alarm
中图分类号：R6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）08-0287-02
随着广播技术和科技水平的发展，广播电台越来越多采用AES3数字音频信号源，比起模拟信号，AES3数字信号具有音质更好、信噪比高等特点。
但是由于现阶段还有不少模拟信号源，为了接入数字设备系统，必须使用音频AD（模数）转换器将模拟音频信号转换为数字音频信号。
市场上常见的音频AD转换器仅仅将模拟音频信号转换为数字音频信号，如果节目源出现信号中断或丢失等问题，转换器并不会发现问题，而是会继续输出电平为0的数字音频信号，以至于后面设备收不到音频信号，造成停播事故。
针对这种情况，我们改进了音频AD转换器，增加了音频电平检测电路，开发出带无信号报警的音频AD转换器，如果输入的音频信号小于设定值并且达到设定的时间，即判定输入信号丢失或无效，转换器就会驱动蜂鸣器报警，提醒用户及时发现和解决问题，保障节目信号的安全运行。
为了提高设备的集成度，我们开发的这款AD转换器采用1U标准机箱，一个机箱里面集成了4组AD转换电路，每路输入信号都采用LED光柱显示电平大小，给用户提供直观指示[1-3]。
前面板上的8路光柱指示4路输入（立体声）音频信号电平，分别是通道1的左右声道（CH1L、CH1R）、通道2的左右声道（CH2L、CH2R）、通道3的左右声道（CH3L、CH3R）和通道4的左右声道（CH4L、CH4R），按键F1和F2用于设置检测时间和检测通道，输入输出均采用标准卡侬接口，设备外形如图1所示。
本转换器内含4路音频AD转换电路，有4路模拟立体声音频输入，4路数字音频输出，可以同时转换4路模拟音频信号为AES3数字音频信号，本机1台相当于4台单路转换器，可以大大节省设备安装空间。
4路转换电路功能完全一样，其原理框图如图2所示，模拟音频在送到模数转换电路转换为数字音频信号输出的同时，也送给电平检测电路，得出电压信号，电压信号送到单片机（STC12C5604AD）的AD输入引脚，单片机对电压信号进行采样，检测出信号电压的大小值，当电压信号低于某个数值（由用户设定，例如-21dB），单片机计时器开始计时，当计时器达到某个时间（也由用户设定，例如10秒），即判定输入信号无效，单片机送信号触发报警电路，发出报警。在此期间，如果音频信号恢复，则计时清零，报警解除。
（以下内容非论文表述体例，建议重新组织撰写的语言）
操作说明
电平指示：共有8条4路立体声电平指示，指示范围-30～+24dB，平时指示输入的音频信号大小，如果有报警发生，报警通道的光柱最上面2格将闪烁显示。
设置按键和报警指示灯F2：下面为设置按键，设置按键为多功能键。上面为报警指示灯，当有报警发生时发出闪烁黄光。
静音按键和指示灯F1：下面为静音按键，用于关闭（或开启）报警声，按一次，静音状态翻转一次。上面为静音指示灯，发绿光表示静音，報警时仅报警指示灯闪烁，不发报警声，不发光表示报警声开，有报警时，不仅报警指示灯闪烁，而且机内蜂鸣器同时发出报警声。
设置参数：
长按F2键（按下的时间>1秒，下同）进入设置状态，参数设置共有4项，依次是设置检测时间、电平上下限、设置通道CH3和CH4的监测使能、设置通道CH2和CH1的监测使能，长按1次，设置项改变1次，长按第5次，转换器返回到运行状态。
设置电平监测上下限：
此项设置LED光柱亮1条：CH4L，如图3所示。设置音频信号电平的监测范围-30～24，单位为dB，LED光柱显示10格，每格代表6dB，由于光柱的发光格数限制，在面板上设置监测电平精度只能达到6dB。
LED光柱CH1L显示电平的上限，CH1R显示电平的下限。按F2键设置上限，按F1键设置下限，电平的下限值不能超过电平上限值。按一次数值增加1级，当数值超过最大值时返回最小值，循环往复，设置的范围为-30dB到24dB，例如，图3中，电平监测上限是12dB，电平监测下限是-24dB，超出此范围时将发出报警。
设置检测信号时间：
PAD1004以音频信号电平作为检测参数，当检测音频信号小于电平下限达到设置的检测时间即认为信号无效，发出报警。
此项设置LED光柱亮2条：CH4L、CH4R，如图4所示。设置单位为秒，光柱CH1L和CH1R分别显示时间的十位和个位，光柱的格数表示数字，例如，图3中十位是1格，个位是0格，表示无时间是10秒。按F2键增加，按F1键减小，报警器的出厂设置为10秒。
设置通道CH3、CH4的监测使能：
此设置项LED光柱亮2条：CH4L、CH3L，CH4R、CH3R、CH2R和CH1R分别指示监测使能状态，如图5所示，不亮表示监测使能关，亮下五格表示监测
使能开。此项设置通道CH3、CH4的监测使能，按F2键设置CH4，按一次，设置状态反转一次，按F1键设置CH3。在实际应用中，没有信号输入的通道应该关闭监测使能，避免不必要的报警输出。
设置通道CH1、CH2监测使能：
此设置项LED光柱亮2条：CH2L、CH1L，CH4R、CH3R、CH2R和CH1R分别指示监测使能状态，如图6所示，此项设置通道CH1、CH2的监测使能，按F2键设置CH2，按F1键设置CH1，同样，没有信号输入的通道应该关闭监测使能，避免不必要的报警输出。
所有参数设置完成后储存在设备内部，关机记忆，下次开机监测器会自动调出保存的设置参数，不需重新设置。
此设备的投入使用，大大降低了广播电视发射台站的故障停播率，具有较强的实用性。
参考文献
[1]Cirrus Logic，CS5340：101dB 192kHz Multi-Bit Audio Converter.
[2]Cirrus Logic，CS8406：192kHz Digital Audio Interface Transmitter.
[3]宏晶科技：STC12C5620AD系列单片机器件手册.
作者简介
林和全（1964-），男，安徽和县人，本科，副台长，主要研究方向为广播电视无线信号发射。