一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的鎖相環(huán)電路和音頻信號(hào)分析板與音頻信號(hào)發(fā)生板之間相互干擾的問(wèn)題，將鎖相環(huán)電路從臺(tái)式音頻分析儀的母板中獨(dú)立出來(lái)，設(shè)計(jì)成具有PCI接口可插接在音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器的母板上的獨(dú)立時(shí)鐘信號(hào)板卡；音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器的母板上的CPU控制單元通過(guò)PCI接口方便控制鎖相環(huán)電路；時(shí)鐘信號(hào)板、音頻信號(hào)分析板、音頻信號(hào)發(fā)生板并列插接在母板上；時(shí)鐘信號(hào)板上的鎖相環(huán)電路產(chǎn)生的時(shí)鐘通過(guò)同軸電纜分別連接到音頻信號(hào)分析板和音頻信號(hào)發(fā)生板上。
【專利說(shuō)明】
一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于音頻分析領(lǐng)域，尤其涉及一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]臺(tái)式音頻分析儀，具備音頻信號(hào)發(fā)生功能和音頻信號(hào)分析功能兩項(xiàng)獨(dú)立的功能。臺(tái)式音頻分析儀中的音頻信號(hào)發(fā)生板可以根據(jù)用戶的設(shè)置產(chǎn)生相應(yīng)電壓和頻率的音頻電信號(hào)，輸出到儀器外部，作為激勵(lì)輸出給被測(cè)設(shè)備；臺(tái)式音頻分析儀的音頻信號(hào)分析板可以對(duì)儀器外部輸入的音頻電信號(hào)的電壓、頻率和其他參數(shù)進(jìn)行分析。
[0003]臺(tái)式音頻分析儀主要包括:CPU控制單元、音頻信號(hào)發(fā)生板、音頻信號(hào)分析板和母板。母板是其他三部分的載體。CPU控制單元、音頻信號(hào)發(fā)生板和音頻信號(hào)分析板通過(guò)PCI接口插接在母板上，三者之間均通過(guò)母板傳遞信號(hào)，如圖1所示。在臺(tái)式音頻分析儀中，為使音頻信號(hào)分析功能和音頻信號(hào)發(fā)生功能正常工作，在臺(tái)式音頻分析儀的母板上設(shè)計(jì)鎖相環(huán)電路，CPU控制單元輸出控制命令給母板上的鎖相環(huán)電路，鎖相環(huán)電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)，傳遞給音頻信號(hào)分析板和音頻信號(hào)發(fā)生板，作為時(shí)鐘基準(zhǔn);CPU控制單元輸出控制信號(hào)分別給音頻信號(hào)分析板和音頻信號(hào)發(fā)生板;根據(jù)鎖相環(huán)電路輸出的時(shí)鐘基準(zhǔn)和CPU控制單元輸出的控制信號(hào)，音頻分析信號(hào)板對(duì)外部輸入音頻信號(hào)進(jìn)行分析，音頻信號(hào)發(fā)生板產(chǎn)生音頻信號(hào)輸出到儀器外部。
[0004]母板上的鎖相環(huán)電路產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)提供給音頻信號(hào)發(fā)生板和音頻信號(hào)分析板;該鎖相環(huán)電路通過(guò)PCI接口，為插接在母板上的PCI音頻信號(hào)發(fā)生板產(chǎn)生信號(hào)數(shù)據(jù)提供時(shí)鐘，以及為PCI音頻信號(hào)分析板提供信號(hào)采集的時(shí)鐘，如圖2所示。由于音頻信號(hào)分析板和音頻信號(hào)發(fā)生板的電流都經(jīng)過(guò)母板，在音頻信號(hào)分析板和音頻信號(hào)發(fā)生板工作時(shí)會(huì)引起電流波動(dòng)，鎖相環(huán)電路很容易受到此電流波動(dòng)的干擾;此外，鎖相環(huán)電路的工作頻率較高，也很容易通過(guò)母板對(duì)音頻信號(hào)發(fā)生板和音頻信號(hào)分析板中的電路造成擾動(dòng)，給準(zhǔn)確測(cè)量信號(hào)帶來(lái)不利影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型為了解決上述問(wèn)題，尤其是現(xiàn)有技術(shù)中臺(tái)式音頻分析儀的母板上的鎖相環(huán)電路和音頻信號(hào)發(fā)生板、母板上的鎖相環(huán)電路和音頻信號(hào)分析板相互之間存在干擾的問(wèn)題，提供一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀，將鎖相環(huán)電路從母板中獨(dú)立出來(lái)，設(shè)計(jì)成具有PCI接口可插接在母板上獨(dú)立的時(shí)鐘信號(hào)板，本實(shí)用新型可以減小甚至消除鎖相環(huán)電路和音頻信號(hào)發(fā)生板、鎖相環(huán)電路和音頻信號(hào)分析板之間相互干擾的影響，提高臺(tái)式音頻分析儀的測(cè)量性能。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型為一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀，包括時(shí)鐘信號(hào)板、音頻信號(hào)發(fā)生板、音頻信號(hào)分析板、CPU控制單元和母板；
[0008]所述時(shí)鐘信號(hào)板、音頻信號(hào)發(fā)生板、音頻信號(hào)分析板、CPU控制單元均為具有PCI接口可插接在母板上獨(dú)立的板卡，通過(guò)PCI連接器插接在音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器的母板上；
[0009]所述CPU控制單元的輸出端與時(shí)鐘信號(hào)板的輸入端通過(guò)PCI接口連接，時(shí)鐘信號(hào)板的輸出端通過(guò)同軸電纜與音頻信號(hào)發(fā)生板的輸入端連接，時(shí)鐘信號(hào)板的輸出端通過(guò)同軸電纜與音頻信號(hào)分析板連接；
[0010]所述時(shí)鐘信號(hào)板上產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的電路為鎖相環(huán)電路；
[0011]所述CPU控制單元通過(guò)PCI總線輸出控制命令給時(shí)鐘信號(hào)板，時(shí)鐘信號(hào)板中的鎖相環(huán)電路產(chǎn)生作為時(shí)鐘基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)；
[0012]所述時(shí)鐘信號(hào)板、音頻信號(hào)發(fā)生板和音頻信號(hào)分析板并列插接在音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器的母板上。
[0013]所述CPU控制單元通過(guò)PCI總線輸出控制信號(hào)分別給音頻信號(hào)發(fā)生板和音頻信號(hào)分析板；
[0014]所述音頻信號(hào)發(fā)生板根據(jù)鎖相環(huán)電路輸出的時(shí)鐘基準(zhǔn)和CPU控制單元輸出的控制信號(hào)，產(chǎn)生用戶設(shè)置的相應(yīng)電壓和頻率的音頻電信號(hào)，通過(guò)外部接口輸出到儀器外部，作為激勵(lì)輸出給被測(cè)設(shè)備；
[0015]所述音頻信號(hào)分析板根據(jù)鎖相環(huán)電路輸出的時(shí)鐘基準(zhǔn)和CPU控制單元輸出的控制信號(hào)，對(duì)儀器通過(guò)外部接口輸入的音頻電信號(hào)的電壓、頻率和其他參數(shù)進(jìn)行分析。
[0016]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0017]在臺(tái)式音頻分析儀母板上的CPU控制單元通過(guò)PCI總線將控制信號(hào)傳輸給時(shí)鐘信號(hào)板，時(shí)鐘信號(hào)板上的鎖相環(huán)電路根據(jù)接收的CPU控制單元的控制信號(hào)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，該時(shí)鐘信號(hào)作為音頻信號(hào)發(fā)生板和音頻信號(hào)分析板的時(shí)鐘基準(zhǔn);時(shí)鐘信號(hào)板通過(guò)同軸電纜將其產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)懸空傳輸至音頻信號(hào)發(fā)生板，同時(shí)時(shí)鐘信號(hào)板也通過(guò)同軸電纜將其產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)懸空傳輸至音頻信號(hào)分析板;音頻信號(hào)發(fā)生板和音頻信號(hào)分析板獨(dú)立工作，在音頻信號(hào)發(fā)生板接收到時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)后，根據(jù)用戶的設(shè)置產(chǎn)生相應(yīng)電壓和頻率的音頻電信號(hào)，輸出到儀器外部，作為激勵(lì)輸出給被測(cè)設(shè)備;音頻信號(hào)分析板接收到時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)，對(duì)儀器外部輸入的音頻電信號(hào)的電壓、頻率和其他參數(shù)進(jìn)行分析。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0019]將產(chǎn)生時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)的鎖相環(huán)電路從臺(tái)式音頻分析儀的母板中獨(dú)立出來(lái)，設(shè)計(jì)成可單獨(dú)插拔的PCI板卡，即時(shí)鐘信號(hào)板，使母板上的CPU控制單元通過(guò)PCI接口更方便地控制時(shí)鐘信號(hào)板中的鎖相環(huán)電路；
[0020]時(shí)鐘信號(hào)板分別通過(guò)同軸電纜將時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)懸空輸入到音頻信號(hào)分析板和音頻信號(hào)發(fā)生板上，有效減小甚至避免鎖相環(huán)電路所在的時(shí)鐘信號(hào)板和音頻信號(hào)分析板、時(shí)鐘信號(hào)板和音頻信號(hào)發(fā)生板之間相互干擾的影響，提高了鎖相環(huán)電路輸出時(shí)鐘信號(hào)的精度，與此同時(shí)提高了臺(tái)式音頻分析儀中音頻信號(hào)發(fā)生板的產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)的精度與音頻信號(hào)分析板分析輸入音頻電信號(hào)的精度。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1現(xiàn)有的臺(tái)式音頻分析儀的信號(hào)流向圖；
[0022]圖2現(xiàn)有的臺(tái)式音頻分析儀內(nèi)部印制板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3時(shí)鐘信號(hào)板獨(dú)立后的臺(tái)式音頻分析儀的信號(hào)流向圖；
[0024]圖4時(shí)鐘信號(hào)板獨(dú)立后的臺(tái)式音頻分析儀內(nèi)部印制板結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
:
[0025]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0026]—種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀，包括以下幾個(gè)部分:包含用于生成時(shí)鐘信號(hào)的鎖相環(huán)電路的時(shí)鐘信號(hào)板、作為信號(hào)激勵(lì)源的用于生成音頻激勵(lì)電信號(hào)的音頻信號(hào)發(fā)生板、用于對(duì)通過(guò)外部接口輸入的音頻電信號(hào)進(jìn)行分析的音頻信號(hào)分析板和用于承載各種電路或板卡的母板。
[0027]如圖3的時(shí)鐘信號(hào)板獨(dú)立后的臺(tái)式音頻分析儀的信號(hào)流向圖所示，CPU控制單元的輸出端與時(shí)鐘信號(hào)板的輸入端通過(guò)PCI接口連接，時(shí)鐘信號(hào)板的輸出端通過(guò)同軸電纜與音頻信號(hào)發(fā)生板連接，時(shí)鐘信號(hào)板的輸出端通過(guò)同軸電纜與音頻信號(hào)分析板連接;所述時(shí)鐘信號(hào)板上產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的電路為鎖相環(huán)電路;所述CPU控制單元通過(guò)PCI總線輸出控制命令給時(shí)鐘信號(hào)板，時(shí)鐘信號(hào)板中的鎖相環(huán)電路產(chǎn)生作為時(shí)鐘基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào);所述CHJ控制單元通過(guò)PCI總線輸出控制信號(hào)分別給音頻信號(hào)發(fā)生板和音頻信號(hào)分析板;所述音頻信號(hào)發(fā)生板根據(jù)鎖相環(huán)電路輸出的時(shí)鐘基準(zhǔn)和CPU控制單元輸出的控制信號(hào)，產(chǎn)生用戶設(shè)置的相應(yīng)電壓和頻率的音頻電信號(hào)，通過(guò)外部接口輸出到儀器外部，作為激勵(lì)輸出給被測(cè)設(shè)備;所述音頻信號(hào)發(fā)生板根據(jù)鎖相環(huán)電路輸出的時(shí)鐘基準(zhǔn)和CPU控制單元輸出的控制信號(hào)，對(duì)儀器通過(guò)外部接口輸入的音頻電信號(hào)的電壓、頻率和其他參數(shù)進(jìn)行分析。
[0028]如圖4的時(shí)鐘信號(hào)板獨(dú)立后的臺(tái)式音頻分析儀內(nèi)部印制板結(jié)構(gòu)示意圖所示，所述時(shí)鐘信號(hào)板、音頻信號(hào)發(fā)生板、音頻信號(hào)分析板、CPU控制單元均為具有PCI接口可插接在母板上獨(dú)立的板卡，通過(guò)PCI連接器插接在音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器的母板上;所述時(shí)鐘信號(hào)板、音頻信號(hào)發(fā)生板和音頻信號(hào)分析板并列插接在音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器的母板上。
[0029]現(xiàn)有的臺(tái)式音頻分析儀如圖1或圖2所示，包括以下幾個(gè)部分:CPU控制單元、在母板上的用于生成時(shí)鐘信號(hào)的鎖相環(huán)電路、作為信號(hào)激勵(lì)源的用于生成音頻激勵(lì)電信號(hào)的音頻信號(hào)發(fā)生板、用于音頻電信號(hào)分析的音頻信號(hào)分析板和用于承載各種電路或板卡的母板;CPU控制單元通過(guò)計(jì)算機(jī)總線將控制信號(hào)傳輸給母板上的鎖相環(huán)電路，鎖相環(huán)電路用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，所述鎖相環(huán)電路的輸出端將鎖相環(huán)電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)PCI總線分別傳輸至音頻信號(hào)發(fā)生板的輸入端與音頻信號(hào)分析板的輸入端;CPU控制單元通過(guò)PCI總線分別將控制信號(hào)傳輸至音頻信號(hào)發(fā)生板的輸入端與音頻信號(hào)分析板的輸入端;所述音頻信號(hào)發(fā)生板與音頻信號(hào)分析板為獨(dú)立的PCI板卡通過(guò)PCI連接器與音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器的母板連接，母板中的電流信號(hào)按照?qǐng)D2中所示的電流方向流動(dòng)，所述鎖相環(huán)電路為設(shè)計(jì)在母板上產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的電路。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)中的臺(tái)式音頻分析儀相比，本實(shí)用新型將現(xiàn)有技術(shù)中音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器中的鎖相環(huán)電路從母板中獨(dú)立出來(lái)，設(shè)計(jì)成具有PCI接口可插接在母板上的獨(dú)立時(shí)鐘信號(hào)板，CPU控制單元通過(guò)PCI接口有效的控制時(shí)鐘信號(hào)板中的鎖相環(huán)電路產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。本實(shí)用新型對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的臺(tái)式音頻分析儀的改進(jìn)使臺(tái)式音頻分析儀在結(jié)構(gòu)依舊簡(jiǎn)單清晰的基礎(chǔ)上，大幅度的減少了由于音頻信號(hào)分析板和音頻信號(hào)發(fā)生板的電流都經(jīng)過(guò)母板導(dǎo)致的鎖相環(huán)電路很容易受到音頻信號(hào)分析板和音頻信號(hào)發(fā)生板的干擾，與此同時(shí)有效降低了因?yàn)殒i相環(huán)電路的工作頻率較高引起的鎖相環(huán)電路的電流或電壓的高頻率信號(hào)通過(guò)母板對(duì)音頻信號(hào)分析板和音頻信號(hào)發(fā)生板造成的擾動(dòng);本實(shí)用新型有效的提高了音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器的精度。
[0031]為了進(jìn)一步提高音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器的精度，在時(shí)鐘信號(hào)板與音頻信號(hào)發(fā)生板、時(shí)鐘信號(hào)板與音頻信號(hào)分析板之間加入濾波電路，更加有效的避免干擾信號(hào)對(duì)音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器精度的影響。
[0032]本實(shí)用新型的具體工作過(guò)程是:
[0033]在臺(tái)式音頻分析儀母板上的CPU控制單元通過(guò)PCI總線將控制信號(hào)傳輸給時(shí)鐘信號(hào)板，時(shí)鐘信號(hào)板上的鎖相環(huán)電路根據(jù)接收的CPU控制單元的控制信號(hào)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，該時(shí)鐘信號(hào)作為音頻信號(hào)發(fā)生板和音頻信號(hào)分析板的時(shí)鐘基準(zhǔn);時(shí)鐘信號(hào)板通過(guò)同軸電纜將其產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)懸空傳輸至音頻信號(hào)發(fā)生板，同時(shí)時(shí)鐘信號(hào)板也通過(guò)同軸電纜將其產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)懸空傳輸至音頻信號(hào)分析板;音頻信號(hào)發(fā)生板和音頻信號(hào)分析板獨(dú)立工作，在音頻信號(hào)發(fā)生板接收到時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)后，根據(jù)用戶的設(shè)置產(chǎn)生相應(yīng)電壓和頻率的音頻電信號(hào)，輸出到儀器外部，作為激勵(lì)輸出給被測(cè)設(shè)備;音頻信號(hào)分析板接收到時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)，對(duì)儀器外部輸入的音頻電信號(hào)的電壓、頻率和其他參數(shù)進(jìn)行分析。
[0034]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀，其特征是:包括CPU控制單元、時(shí)鐘信號(hào)板、音頻信號(hào)發(fā)生板、音頻信號(hào)分析板和母板;所述CPU控制單元、時(shí)鐘信號(hào)板、音頻信號(hào)發(fā)生板、音頻信號(hào)分析板均安裝于母板上； 所述CPU控制單元的輸出端與時(shí)鐘信號(hào)板的輸入端通過(guò)PCI接口連接，時(shí)鐘信號(hào)板的輸出端通過(guò)同軸電纜與音頻信號(hào)發(fā)生板的輸入端連接，時(shí)鐘信號(hào)板的輸出端通過(guò)同軸電纜與音頻信號(hào)分析板連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀，其特征是:所述CPU控制單元、時(shí)鐘信號(hào)板、音頻信號(hào)發(fā)生板、音頻信號(hào)分析板均為具有PCI接口插接在母板上獨(dú)立的板卡，通過(guò)PCI連接器插接在音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器的母板上。3.如權(quán)利要求1所述的一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀，其特征是:所述時(shí)鐘信號(hào)板上產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的電路為鎖相環(huán)電路。4.如權(quán)利要求1所述的一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀，其特征是:所述CPU控制單元通過(guò)PCI總線輸出控制命令給時(shí)鐘信號(hào)板，時(shí)鐘信號(hào)板中的鎖相環(huán)電路產(chǎn)生作為時(shí)鐘基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)。5.如權(quán)利要求1所述的一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀，其特征是:所述時(shí)鐘信號(hào)板、音頻信號(hào)發(fā)生板和音頻信號(hào)分析板并列插接在音頻信號(hào)測(cè)量?jī)x器的母板上。6.如權(quán)利要求1所述的一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀，其特征是:所述音頻信號(hào)發(fā)生板根據(jù)鎖相環(huán)電路輸出的時(shí)鐘基準(zhǔn)和CPU控制單元輸出的控制信號(hào)，產(chǎn)生與用戶的設(shè)置相應(yīng)電壓和頻率的音頻電信號(hào)，作為激勵(lì)通過(guò)外部接口輸出給被測(cè)設(shè)備。7.如權(quán)利要求1所述的一種具有低干擾度音頻采集時(shí)鐘的臺(tái)式音頻分析儀，其特征是:所述音頻信號(hào)發(fā)生板根據(jù)鎖相環(huán)電路輸出的時(shí)鐘基準(zhǔn)和CPU控制單元輸出的控制信號(hào)，對(duì)外部?jī)x器通過(guò)外部接口輸入的音頻電信號(hào)的電壓、頻率和其他參數(shù)進(jìn)行分析。
【文檔編號(hào)】H04N17/00GK205566538SQ201620417856
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】薛沛祥, 繆國(guó)鋒, 宋志剛, 賀同福
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十研究所, 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所