專利名稱：無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法及無線數(shù)字麥克風(fēng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法以及采用該方法的無線數(shù) 字麥克風(fēng)，尤其是關(guān)于一種抗干擾、音質(zhì)高的無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法以 及無線數(shù)字麥克風(fēng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的無線麥克風(fēng)是模擬信號(hào)麥克風(fēng)，即在無線麥克風(fēng)與接收器之間傳 輸?shù)氖悄M信號(hào)，無線模擬麥克風(fēng)的缺點(diǎn)如下首先，由于音頻處理過程中運(yùn)行的是模擬信號(hào)，信號(hào)在調(diào)制、發(fā)射、傳輸、 接收和解調(diào)的各個(gè)環(huán)節(jié)，都對(duì)系統(tǒng)的音頻性能產(chǎn)生影響。而無線數(shù)字麥克風(fēng)在 無線麥克風(fēng)與接收器之間傳輸?shù)氖菙?shù)字音頻信號(hào)，根據(jù)采樣定理，音頻信號(hào)可 以在接收端完整的恢復(fù)出來，故無線數(shù)字麥克風(fēng)可以具有有線麥克風(fēng)相同的音 頻品質(zhì)。其次，由于無線模擬麥克風(fēng)采用的是模擬信號(hào)，所以就容易與周圍環(huán)境中 也采用相同頻段無線信號(hào)的電視、廣播、手機(jī)等電子設(shè)備之間產(chǎn)生相互干擾； 最重要的是，隨著城市化的發(fā)展，城市的人口越來越密集，因此在同一個(gè)城市 里，同 一頻段的無線模擬麥克風(fēng)在相互干擾的距離范圍內(nèi)使用的可能性很大， 因此，麥克風(fēng)制造廠家就必須考慮其制造的麥克風(fēng)在使用中的干擾和被干擾的 問題。無線模擬麥克風(fēng)還有一個(gè)難以突破的瓶頸，比如同一臺(tái)麥克風(fēng)設(shè)備，一 般會(huì)設(shè)置多個(gè)無線麥克風(fēng)話筒，為了使這些無線麥克風(fēng)話筒之間不相互干擾， 就必須在設(shè)計(jì)時(shí)為其分配不同的頻段，由于模擬信麥克風(fēng)受到音頻動(dòng)態(tài)范圍和 音頻品質(zhì)(精度)、頻道數(shù)量和頻道帶寬、頻率分辨率、載頻頻率和系統(tǒng)造價(jià) 等因素的相互制約，很難想象八百個(gè)U段(800MHz)模擬麥克風(fēng)同時(shí)工作的 情景。這使得無線模擬麥克風(fēng)的普及和應(yīng)用受到了限制。但是，無論是無線麥克風(fēng)的制造廠商，還是普通的使用者，都希望無線麥 克風(fēng)能夠不斷的發(fā)展并最終取代有線的麥克風(fēng)。
如中國(guó)專利申請(qǐng)第CN200410028604.3號(hào)提供了 一種帶有數(shù)字傳輸和模擬 信號(hào)糾正功能的無線電麥克風(fēng)裝置，它包括射頻發(fā)送器和射頻接收器，它們分 別地裝備有由音頻信號(hào)檢測(cè)器驅(qū)動(dòng)的包括模擬/數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換器的編碼單 元，以及驅(qū)動(dòng)聲音擴(kuò)散元件的信號(hào)解碼單元；所述發(fā)送器具有第一線路和第二 線路，它們引導(dǎo)到對(duì)于數(shù)字音頻信號(hào)和模擬信號(hào)的不同頻率的對(duì)應(yīng)的發(fā)送部件 上；接收器具有對(duì)應(yīng)的線路，它們起源于帶有不正確信號(hào)檢測(cè)裝置的數(shù)字音頻 信號(hào)和模擬信號(hào)接收部件，數(shù)字/模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器，以及開關(guān)，該開關(guān)適合于 將從轉(zhuǎn)換器到來的信號(hào)送到元件，用模擬信號(hào)替換不正確的信號(hào)。但是-CN200410028604.3提供的帶有數(shù)字傳輸和模擬信號(hào)糾正功能的無線電麥克風(fēng) 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本較高、不具備立體聲功能、不能夠直接在麥克風(fēng)話筒上實(shí)現(xiàn) 音量控制，而且其具有的模擬信號(hào)處理電路使麥克風(fēng)的整體體積仍然無法縮小 到便于攜帶的尺寸。因此，提供一種能夠保證無線數(shù)字麥克風(fēng)具有抗干擾、高音質(zhì)特性的無線 收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法成為業(yè)界急需解決的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高品質(zhì)、抗干擾的無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的 方法。本發(fā)明的另 一個(gè)目的是提供一種采用本發(fā)明方法的無線數(shù)字麥克風(fēng)。 本發(fā)明的一種技術(shù)方案是提供一種無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法，包括 (一)、在一發(fā)送裝置將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；(二)、在發(fā)送裝置將模擬 信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號(hào)；(三)、在發(fā)送裝置采用支持無線數(shù)字音頻信號(hào)同步 收發(fā)、數(shù)據(jù)雙向交換以及雙聲道的第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路無線發(fā)送數(shù)字音頻信號(hào)；(四)、在接收裝置采用支持無線數(shù)字音頻信號(hào)同步收發(fā)、數(shù)據(jù)雙向交 換以及雙聲道的第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路無線接收數(shù)字音頻信號(hào)；(五)、在 接收裝置將數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；(六)、在接收裝置將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換 成音頻信號(hào)。優(yōu)選地，第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路還包括無線發(fā)送由發(fā)送裝置產(chǎn)生的音 量控制數(shù)字信號(hào)，第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路還包括無線接收音量控制數(shù)字信 號(hào)，接收裝置根據(jù)音量控制數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)輸出音量的大小。比如，在發(fā)送裝置 輸入音量增加或減小信號(hào)，將音量增加或減小信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，被轉(zhuǎn)換成
數(shù)字信號(hào)的音量增加或減小信號(hào)經(jīng)由第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路被無線發(fā)射。 在接收裝置中經(jīng)由第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路接收數(shù)字化的音量增加或減小 信號(hào)，數(shù)字化的音量增加或減小信號(hào)被轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，模擬信號(hào)的音量增加 或減小信號(hào)被用于控制音頻輸出單元的音量大小。具體地，第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路通過一與其相連的第一射頻電路進(jìn)行 數(shù)字信號(hào)的無線發(fā)送和/或接收，第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路通過一與其相連 的第二射頻電路進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的無線發(fā)送和/或接收。第 一射頻電路和第二射 頻電路中包括網(wǎng)絡(luò)匹配電路、功放電路、天線等組成部分。優(yōu)選地，第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路進(jìn)一步對(duì)無線發(fā)送前的數(shù)字信號(hào)或者 無線接收后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)校正和/或音頻平滑處理，第二無線數(shù)字音頻 收發(fā)電路進(jìn)一 步對(duì)無線發(fā)送前的數(shù)字信號(hào)或者無線接收后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行數(shù) 據(jù)校正和/或音頻平滑處理。比如，當(dāng)?shù)谝粺o線數(shù)字音頻收發(fā)電路或者第二無 線數(shù)字音頻收發(fā)電路接收到的數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中丟掉某個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，第 一無 線數(shù)字音頻收發(fā)電路或者第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路將根據(jù)該丟掉數(shù)據(jù)的前 面數(shù)據(jù)和后面數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理，使整個(gè)音頻數(shù)據(jù)連續(xù)不間斷。可供選擇地，第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路還無線發(fā)送數(shù)字信號(hào)，第一無線 數(shù)字音頻收發(fā)電路還無線接收該接收裝置發(fā)出的數(shù)字信號(hào)。比如，接收裝置可 以對(duì)發(fā)送裝置發(fā)出多種命令或者調(diào)節(jié)數(shù)字信號(hào)。優(yōu)選地，在發(fā)送裝置中模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號(hào)后，進(jìn)一步包括對(duì)數(shù) 字音頻信號(hào)進(jìn)行音頻整合處理，將音頻整合處理后的數(shù)字音頻信號(hào)輸入第一無 線數(shù)字音頻收發(fā)電路進(jìn)行下一步處理。其中，發(fā)送裝置中的音頻整合處理包括將一個(gè)32位的單聲道數(shù)字音頻信號(hào)拆分成兩個(gè)16位的單聲道數(shù)字音頻信號(hào)。在接收裝置中第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路接收到數(shù)字音頻信號(hào)后，進(jìn)一步包括 對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行音頻整合處理，接下來再將經(jīng)過音頻整合處理后的數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。其中，接收裝置中的音頻整合處理包括將兩個(gè)16位 的單聲道數(shù)字音頻信號(hào)重組成一個(gè)32位的單聲道數(shù)字音頻信號(hào)。從而形成 "假"立體聲，提高音頻特性。發(fā)送裝置和接收裝置之間還包括開機(jī)/關(guān)機(jī)、網(wǎng)絡(luò)匹配、電池狀態(tài)檢查等 方面的無線數(shù)字信號(hào)的接收和發(fā)送。本發(fā)明的某些數(shù)字信號(hào)的發(fā)送可以由本發(fā)明的發(fā)送裝置完成或者由本發(fā) 明的接收裝置完成，而另外的裝置則負(fù)責(zé)數(shù)字信號(hào)的接收。并且，發(fā)送數(shù)字信
號(hào)的裝置在發(fā)送過程中以及發(fā)送完成后可能會(huì)同時(shí)收到該接收數(shù)字信號(hào)的裝 置在接收到部分或者全部數(shù)字信號(hào)后發(fā)出的校正數(shù)字信號(hào)或者調(diào)整命令數(shù)字信號(hào)。本發(fā)明的第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路和第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路還支持跳頻技術(shù)、時(shí)分多址技術(shù)、GFSK調(diào)制技術(shù)。本發(fā)明的另 一種技術(shù)方案是提供一種采用本發(fā)明的無線收發(fā)數(shù)字音頻信 號(hào)方法的無線數(shù)字麥克風(fēng)，包括一發(fā)送裝置與一接收裝置，發(fā)送裝置包括一前 置放大電路、一 A/D轉(zhuǎn)換電路以及一第一射頻電路，前置放大電路、A/D轉(zhuǎn) 換電路依次相連，接收裝置還包括一第二射頻電路以及一 D/A轉(zhuǎn)換電路，其 中，發(fā)送裝置設(shè)有一種支持無線數(shù)字音頻信號(hào)同步收發(fā)、數(shù)據(jù)雙向交換以及雙 聲道的第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路，接收裝置也對(duì)應(yīng)設(shè)有與第一無線數(shù)字音頻 收發(fā)電路相對(duì)應(yīng)的第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與第一 無線數(shù)字音頻收發(fā)電路的對(duì)應(yīng)音頻接口相連，第一射頻電路連接在第一無線數(shù) 字音頻收發(fā)電路的對(duì)應(yīng)無線收發(fā)接口 ，第二射頻電路連接在第二無線數(shù)字音頻 收發(fā)電路的對(duì)應(yīng)無線收發(fā)接口 ， D/A轉(zhuǎn)換電路連接在第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電 路的對(duì)應(yīng)音頻輸出接口 。具體地，A/D轉(zhuǎn)換電路為一具有壓縮/數(shù)字濾波/平滑/自動(dòng)電平控制功能的 內(nèi)含DSP的轉(zhuǎn)換電路。D/A轉(zhuǎn)換電路為一具有數(shù)字濾波/平滑功能的內(nèi)含DSP 的轉(zhuǎn)換電^各?？晒┻x擇的，A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)一步包括一第一電子音量控制電路，D/A轉(zhuǎn) 換電路進(jìn)一步對(duì)應(yīng)包括一第二電子音量控制電路。第一電子音量控制電路包括 一設(shè)置在發(fā)送裝置內(nèi)的音量增加控制端與音量減小控制端，音量增加控制端與 音量減小控制端均與一CPU相連，CPU進(jìn)一步與第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路 相連，第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路將無線信號(hào)傳遞至第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電 路，第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路根據(jù)上述信號(hào)控制一音頻輸出單元的音量。優(yōu)選地，進(jìn)一步在上述AD轉(zhuǎn)換電路與上述第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路之 間串聯(lián)一第一音頻整合電路，進(jìn)一步在上述第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路與上述 DA轉(zhuǎn)換電路之間串聯(lián)一第二音頻整合電路。上述音頻整合電路均為內(nèi)設(shè)預(yù)定程序的可編程邏輯電路PLD,音頻整合 電路可將音頻信號(hào)I2S在單聲道雙聲道之間轉(zhuǎn)換,從而更好的利用無線波特率， 獲取更高的頻率特性或者bit數(shù)，從而提高音頻的質(zhì)量。
無線數(shù)字音頻收發(fā)電if各進(jìn)一步支持跳頻技術(shù)、碼分、GFSK調(diào)制。無線數(shù)字麥克風(fēng)為電容式或動(dòng)圏式中的一種。無線數(shù)字麥克風(fēng)可以為手握 式、領(lǐng)夾式、紐扣式或者其他式樣中的一種。本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)工作在2.4G安全栽頻頻率內(nèi)。本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)的CPU用以在上述無線數(shù)字音頻收發(fā)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、電子音量控制電路、音頻整合電路之間建立鏈接。 本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)可以運(yùn)行在ISM頻段范圍內(nèi)。 本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)可以采用堿性電池供電或者內(nèi)置鋰電池供電。 本發(fā)明的有益效果是采用無線數(shù)字音頻信號(hào)作為傳輸介質(zhì)，有效避免了音頻處理過程中可能受到的干擾，既提高了音質(zhì)又縮小了麥克風(fēng)的體積；同時(shí)，采用電子音量控制電路，可更方便地控制麥克風(fēng)的音量；而且，先采用兩個(gè)16位的單聲道信號(hào)進(jìn)行無線數(shù)字音頻信號(hào)發(fā)送和接收，再整合成一個(gè)32位的單聲道信號(hào)，從而形成立體聲效果，提高了音質(zhì)。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例，任何在本發(fā)明基本精神上的改進(jìn)或替代，仍屬于本發(fā)明權(quán)利要求書中所要求保護(hù)的范圍。


圖1是本發(fā)明的無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法流程圖。圖2是本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)的音量控制流程圖之一。圖3是本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)的音量控制流程圖之二。圖4是本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)的音頻拆分流程圖。圖5是本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)的音頻整合流程圖。圖6是本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)的發(fā)送裝置示意圖。圖7是本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)的接收裝置示意圖。圖8是本實(shí)用新型的無線數(shù)字麥克風(fēng)的音量控制電路示意圖。圖9是本實(shí)用新型的無線數(shù)字麥克風(fēng)的音頻整合電路示意圖。圖10是本發(fā)明的實(shí)施例5的發(fā)送裝置示意圖。圖11是本發(fā)明的實(shí)施例5的接收裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1請(qǐng)參照?qǐng)D1,本發(fā)明提供了一種用于無線數(shù)字麥克風(fēng)的無線收發(fā)數(shù)字音頻 信號(hào)的方法。具體地，在發(fā)送裝置(比如用戶手持的無線麥克風(fēng))將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模 擬信號(hào)，比如依次通過一音頻輸入單元以及一前置放大電路將捕獲的音頻信號(hào) 轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。在發(fā)送裝置將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號(hào)，比如采用 一種內(nèi)含DSP (數(shù) 字音頻信號(hào)處理器)的A/D (模/數(shù))轉(zhuǎn)換電路，該電路具有音頻A/D轉(zhuǎn)換功 能，數(shù)字音頻處理功能(壓縮/數(shù)字濾波/平滑/自動(dòng)電平控制電路/電子音量控 制等)。具體地，采用多bit △-Z調(diào)制和過采樣技術(shù)，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為 2*2處"*4810化數(shù)字音頻信號(hào)，并對(duì)其作進(jìn)一步的數(shù)字濾波和平滑處理。在發(fā)送裝置采用第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路無線發(fā)送數(shù)字音頻信號(hào)，比如 采用Nordic Semiconductor ASA提供的型號(hào)為nRF24Zl的無線數(shù)字音頻收發(fā)芯 片為第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路，該芯片支持PS音頻無線收發(fā)與同步、數(shù)據(jù) 雙向交換、支持2 (聲道)*24 (位)*48KHz (采樣頻率)音質(zhì)、跳頻技術(shù)、 時(shí)分多址技術(shù)以及GFSK調(diào)制技術(shù)；具體地，采用與第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電 路相連的第一射頻電路將數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行無線發(fā)射和/或接收。在接收裝置(比如麥克風(fēng)信號(hào)接收機(jī))采用第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路無 線接收數(shù)字音頻信號(hào)，其中，第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路與第一無線數(shù)字音頻 收發(fā)電路為對(duì)應(yīng)相同的電路，發(fā)送裝置的nRF24Zl和接收裝置的nRF24Zl組 成一對(duì)完整的數(shù)字音頻收發(fā)器，采用GFSK調(diào)制方式工作，支持自動(dòng)跳頻和5 字節(jié)無線地址；接收裝置上的nRF24Zl對(duì)接收到的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)和校正， 并將結(jié)果報(bào)告給發(fā)送裝置上的nRF24Zl，如果一個(gè)數(shù)據(jù)包有錯(cuò)誤，該數(shù)據(jù)包將 會(huì)重發(fā)，以保證音頻數(shù)據(jù)的正確性。同時(shí)接收端將對(duì)音頻進(jìn)行平滑處理，以保 證音頻信號(hào)的完整和連續(xù)性。在接收裝置將接收到的數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，比如采用一內(nèi)含 DSP的D/A (數(shù)/模)轉(zhuǎn)換電路，該電路具有音頻D/A轉(zhuǎn)換功能，數(shù)字音頻處 理功能(濾波/平滑/電子音量控制等)。
在接收裝置將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)，比如通過連接在D/A轉(zhuǎn)換電路 的音頻輸出接口的音頻輸出單元輸出音頻信號(hào)。實(shí)施例2請(qǐng)參照?qǐng)D2與圖3,為了讓使用者可以方便地根據(jù)需求直接在麥克風(fēng)上調(diào) 節(jié)輸出音品的音量大小，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了電子音量控制 方法。圖2為音量控制流程之一，其中，當(dāng)使用者按壓麥克風(fēng)上的音量增大按鍵 或者音量減小按鍵時(shí)程序被啟動(dòng)，首先將判斷該按壓是否是有效的命令，若判 斷出是由于抖動(dòng)或其他原因形成的錯(cuò)誤命令，則不進(jìn)行音量調(diào)節(jié)處理。若是有 效的命令，則進(jìn)行判斷是增加命令還是減小命令，并每次增加或者減小l個(gè)分 貝(根據(jù)需要可以改變每次增加或者減小的幅度)，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的最大值或者 最小值時(shí)則停止繼續(xù)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)后系統(tǒng)主程序中的 一個(gè)用于代表"按鍵標(biāo)志" 的參數(shù)"KB-flag"的值將被置成1，用于表示進(jìn)行了音量調(diào)節(jié)。圖3為音量控制流程圖之二，其中，當(dāng)主程序中檢測(cè)到"KB-flag"的值被 置成1時(shí)，則主程序?qū)㈤_始進(jìn)行音量控制程序填充控制數(shù)據(jù)塊、填充命令數(shù) 據(jù)塊(此數(shù)據(jù)塊包括數(shù)據(jù)協(xié)議等信息)、發(fā)送裝置將控制數(shù)據(jù)塊和命令數(shù)據(jù)塊 打包進(jìn)行數(shù)字信號(hào)無線發(fā)送并由接收裝置進(jìn)行無線接收、程序檢測(cè)是否收發(fā)成 功，若成功則將"KB-flag"的值將被置成0并結(jié)束音量控制程序，以表示該次 音量控制完成。實(shí)施例3請(qǐng)參照?qǐng)D4與圖5，為了獲得更好的音質(zhì)，在實(shí)施例l或?qū)嵤├?的基礎(chǔ) 上增加音頻整合處理，音頻整合處理包括在發(fā)送裝置中進(jìn)行的音頻拆分處理以 及在接收裝置中進(jìn)行的音頻整合處理。圖4為在發(fā)送裝置中進(jìn)行的音頻拆分流程圖。在發(fā)送裝置中模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換 成數(shù)字音頻信號(hào)后，進(jìn)一步對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行音頻拆分處理，將一個(gè)32位 的單聲道數(shù)字音頻信號(hào)拆分成兩個(gè)16位的單聲道數(shù)字音頻信號(hào)，形成假立體 聲效果，此過程由發(fā)送裝置中的PLD完成。其中，nRF24Zl無線數(shù)字音頻收 發(fā)芯片的I2S接口包括三個(gè)信號(hào)口 LR-clki或LR-clko左右相位信號(hào)口 、 BCLK 位時(shí)鐘信號(hào)口、以及DATA (位)數(shù)據(jù)信號(hào)口。當(dāng)檢測(cè)到LR-dk信號(hào)的下降 沿時(shí)，將LR-clkO的值置為0并且左計(jì)位器L-js的值置為0,這意味著要將32 位單聲道的音頻信號(hào)中的低16位設(shè)成左聲道，但是這個(gè)過程也可以對(duì)應(yīng)改變 成將32位單聲道的音頻信號(hào)中的低16位設(shè)成右聲道。當(dāng)檢測(cè)到一次BCLK 信號(hào)的上升沿時(shí)L-js被加上1,當(dāng)L-js的值大于16時(shí)，完成了將低16位設(shè)成 左聲道的任務(wù)，將這些數(shù)據(jù)存入左聲道寄存器Left-Reg中。同理，然后將將 LR-clkO的值置為1并且右計(jì)位器R-js的值置為0,開始將32位單聲道的音頻 信號(hào)中的高16位存入右聲道寄存器Right-Reg中。這些任務(wù)完成后，按2*16 Bit I2S重組BCLK、 LR-clk和DATA信號(hào)，則一個(gè)拆分完成。經(jīng)過拆分的數(shù)字音 頻信號(hào)輸入第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路進(jìn)行下一步處理。圖5為在接收裝置中進(jìn)行的音頻整合流程圖。此處理過程由接收裝置中的 PLD完成。在接收裝置中第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路接收到數(shù)字音頻信號(hào)后， 進(jìn)一步對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行音頻整合處理，將兩個(gè)16位的單聲道數(shù)字音頻信 號(hào)重組成一個(gè)32位的單聲道數(shù)字音頻信號(hào)，從而形成"假"立體聲，提高音頻 特性。具體地，當(dāng)檢測(cè)到LR-clki信號(hào)的下降沿時(shí)，將LR-clk0的值置為0并 且左計(jì)位器L-js的值置為0,當(dāng)檢測(cè)到一次BCLK信號(hào)的上升沿時(shí)L-js被加 上1 ，當(dāng)L-js的值大于16時(shí)，將這16位數(shù)據(jù)存入左聲道寄存器Left-Reg的高 16位中。然后L-js繼續(xù)計(jì)位，當(dāng)L-js的值大于32時(shí)，將這剩下的16位數(shù)據(jù) 存入左聲道寄存器Left-Reg的低16位中，最后按照32Bit^S重組數(shù)據(jù)信號(hào)， 則一個(gè)數(shù)據(jù)整合完成。經(jīng)過整合的數(shù)字音頻信號(hào)接下來被轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。音 頻整合處理把2"6biP48Khz數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為l*32*48Khz音頻信號(hào)，以 提高數(shù)字音頻的質(zhì)量，降低無線收發(fā)波特率，提高無線收發(fā)效率。實(shí)施例4請(qǐng)參照?qǐng)D6至圖8, —種采用本發(fā)明的方法的無線數(shù)字麥克風(fēng)包括一發(fā)送 裝置10與一接收裝置30,該發(fā)送裝置IO設(shè)有一第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路 110，該接收裝置30設(shè)有一第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路310。該無線數(shù)字音頻收發(fā)電^各110、 310均以型號(hào)nRF24Zl的無線數(shù)字音頻收 發(fā)芯片為核心電路。其中第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路110以ATX標(biāo)示，第二 無線數(shù)字音頻收發(fā)電路310以ARX標(biāo)示。該發(fā)送裝置IO還包括一音頻輸入單元(圖未示)、 一前置放大電路130、 一 A/D轉(zhuǎn)換電路150以及一第一射頻電路160，該音頻輸入單元、前置放大電 路130、 A/D轉(zhuǎn)換電路150依次相連，該A/D轉(zhuǎn)換電路150的輸出端與該第一 無線數(shù)字音頻收發(fā)電路110的對(duì)應(yīng)音頻接口相連，該第一射頻電路1.60連接在 該第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路110的對(duì)應(yīng)無線收發(fā)接口 。該接收裝置30還包括一第二射頻電路360、 一 D/A轉(zhuǎn)換電路350以及一 音頻輸出單元330,該第二射頻電路360連接在該第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路 310對(duì)應(yīng)的無線收發(fā)接口 ，該D/A轉(zhuǎn)換電路350連接在該第二無線數(shù)字音頻收 發(fā)電路310的對(duì)應(yīng)輸出接口 ，該音頻輸出單元330連接在該D/A轉(zhuǎn)換電路350 的音頻輸出4妄口 。該A/D轉(zhuǎn)換電路150為一內(nèi)含DSP (數(shù)字音頻信號(hào)處理器)的A/D轉(zhuǎn)換 電路，該電路具有音頻A/D轉(zhuǎn)換功能，數(shù)字音頻處理功能(壓縮/數(shù)字濾波/ 平滑/自動(dòng)電平控制電路/電子音量控制等)。該D/A轉(zhuǎn)換電路350對(duì)應(yīng)為一內(nèi) 含DSP的D/A轉(zhuǎn)換電路，該電路具有音頻D/A轉(zhuǎn)換功能，數(shù)字音頻處理功能 (濾波/平滑/電子音量控制等)。為了方便地從麥克風(fēng)端進(jìn)行音量控制，發(fā)送裝置10中進(jìn)一步設(shè)有第一電 子音量控制電路，其包括一設(shè)置在發(fā)送裝置IO上的音量增加控制端1801與音 量減小控制端1802，該音量增加控制端1801與音量減小控制端1802分別與 一CPU180相連，該CPU180與該第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路110相連，該第 一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路110將無線信號(hào)傳遞至該第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電 路310,該第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路310根據(jù)該無線信號(hào)調(diào)整該音頻輸出單 元330控制音量。在該實(shí)施例中，該發(fā)送裝置10與該接收裝置30的存儲(chǔ)器均包含在各自的 CPU 180和CPU 380中。但在其他實(shí)施例中，存儲(chǔ)器可以為獨(dú)立的元件。本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)的載頻頻率為2.4GHz,運(yùn)行在ISM頻段內(nèi)。本 發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)的一種具體實(shí)施方式
的無線發(fā)射功率為lmW,因此其 對(duì)環(huán)境的無線噪聲干擾小。當(dāng)然，本發(fā)明無線數(shù)字麥克風(fēng)的載頻頻率和無線發(fā) 射功率均可以根據(jù)需求進(jìn)行改變。本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)的一種具體實(shí)施方式
的供電電源為3.6伏特，電 流為30毫安，如果采用3.6伏特750毫安時(shí)鋰電池供電，可以持續(xù)使用20小 時(shí)以上。因此比較省電，適于長(zhǎng)時(shí)間使用。當(dāng)然，本發(fā)明無線數(shù)字麥克風(fēng)的供 電方式也可以根據(jù)需求進(jìn)行改變。因?yàn)楸景l(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)采用的是GFSK調(diào)制，而傳統(tǒng)的麥克風(fēng)采用
的是FM調(diào)制，再結(jié)合無線模擬麥克風(fēng)沒有的數(shù)字跳頻技術(shù)、時(shí)分多址技術(shù)， 使得無線數(shù)字麥克風(fēng)抗干擾性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的模擬麥克風(fēng)。因此，兩個(gè)無線 數(shù)字麥克風(fēng)群之間相互干擾的概率極低。故，無線數(shù)字麥克風(fēng)同時(shí)應(yīng)用的數(shù)量 也就不會(huì)受到限制，這是傳統(tǒng)的無線模擬麥克風(fēng)無法實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
中頻道最多可以設(shè)置為256個(gè)，并采用了自動(dòng) 跳頻和時(shí)分多址技術(shù)，當(dāng)話筒在使用過程中系統(tǒng)偵測(cè)到正在使用的具有相同頻 率的其他麥克風(fēng)時(shí)，將在256個(gè)頻道中選擇一個(gè)最為合適的頻道供其使用。因?yàn)椴捎昧烁叨燃傻臄?shù)字音頻信號(hào)處理電路(集成在A/D和D/A中)， 所以可以將原來較為復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)變得較為簡(jiǎn)單，實(shí)質(zhì)性的縮小了電路板的 整體尺寸，從而可將話筒與接收器都設(shè)計(jì)成普通手表大小。這大大增加了無線 數(shù)字麥克風(fēng)的便攜性能和使用靈活性。因?yàn)椴捎昧穗娮右袅靠刂齐娐罚钥梢栽谠捦捕酥苯舆M(jìn)行音量的調(diào)節(jié)， 克服了從前只能在接收器端進(jìn)行音量調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)，使用起來更加方便。實(shí)施例5請(qǐng)參照?qǐng)D9、圖IO與圖11，在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上，在該A/D轉(zhuǎn)換電路150 與該第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路110之間串聯(lián)一第一音頻整合電路170。進(jìn)一 步在該第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路310與該D/A轉(zhuǎn)換電路350之間串聯(lián)一第 二音頻整合電路370。該音頻整合電路170、 370均為內(nèi)設(shè)預(yù)定程序的可編程 邏輯電路PLD，所述音頻整合電路可將音頻信號(hào)I2S在單聲道雙聲道之間轉(zhuǎn)換， 從而更好的利用無線波特率，獲取更高的頻率特性或者bit數(shù)，從而提高音頻 的質(zhì)量。比如將1聲道"6BiP96KHz或者1聲道水32BirH8KHz和2聲道H6Bit 承48KHz轉(zhuǎn)換，而且，這些參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際需要而改變。本發(fā)明的無線數(shù)字麥克風(fēng)米芯可采用電容式或動(dòng)圈式，其外形可以為手握 式、領(lǐng)夾式或者紐扣式中的一種。實(shí)施例6作為本發(fā)明的又一種實(shí)施方式，在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上，將本發(fā)明的兩個(gè)或 者兩個(gè)以上的接收裝置30組裝在同一個(gè)機(jī)箱內(nèi)形成一個(gè)接收機(jī)(圖未示)。該 接收機(jī)設(shè)有顯示裝置用于顯示開/關(guān)機(jī)狀態(tài)、每個(gè)發(fā)送裝置IO與對(duì)應(yīng)接收裝置 30之間的網(wǎng)絡(luò)匹配狀態(tài)、每個(gè)發(fā)送裝置10 (無線麥克風(fēng)用戶端)與對(duì)應(yīng)接收
裝置30之間的數(shù)據(jù)交換狀況、每個(gè)發(fā)送裝置10的電量狀態(tài)、或者每個(gè)接收裝置30當(dāng)前的輸出音量大小等。實(shí)施例7作為本發(fā)明的又一種實(shí)施方式，在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上，將兩個(gè)或者兩個(gè)以 上的發(fā)送裝置IO組裝在一個(gè)殼體內(nèi)形成一個(gè)麥克風(fēng)終端(圖未示)。則環(huán)境音 源發(fā)出的聲音就可以由兩個(gè)或者兩個(gè)以上的發(fā)送裝置IO采集并發(fā)送。那么， 這樣的麥克風(fēng)終端將可以采集到音源的背景音，從而形成立體聲效果。實(shí)施例8作為本發(fā)明的又一種實(shí)施方式，在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上，在發(fā)送裝置10上 進(jìn)一步設(shè)置立體聲接口 (圖未示)，該立體聲接口可以與電腦或者其他電子設(shè) 備進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。從而將電腦或者其他電子設(shè)備中的立體聲數(shù)字音頻信號(hào)通過 發(fā)送裝置IO無線發(fā)送給接收裝置，從而實(shí)現(xiàn)立體聲數(shù)字音頻信號(hào)的無線發(fā)送 和接收。
權(quán)利要求
1.一種無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法，包括(一)、在一發(fā)送裝置將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；(二)、在所述發(fā)送裝置將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號(hào)；(三)、在所述發(fā)送裝置采用支持無線數(shù)字音頻信號(hào)同步收發(fā)、數(shù)據(jù)雙向交換以及雙聲道的第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路無線發(fā)送所述數(shù)字音頻信號(hào)；(四)、在所述接收裝置采用支持無線數(shù)字音頻信號(hào)同步收發(fā)、數(shù)據(jù)雙向交換以及雙聲道的第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路無線接收所述數(shù)字音頻信號(hào)；(五)、在所述接收裝置將所述數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；(六)、在所述接收裝置將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法，其特征在于，所 述第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路還包括無線發(fā)送由所述發(fā)送裝置產(chǎn)生的音量控 制數(shù)字信號(hào)，所述第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路還包括無線接收所述音量控制數(shù) 字信號(hào)，所述接收裝置根據(jù)所述音量控制數(shù)字信號(hào)調(diào)節(jié)輸出音量的大小。
3. 如權(quán)利要求1所述的無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法，其特征在于，所 述第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路通過一與其相連的第一射頻電路進(jìn)行數(shù)字信號(hào) 的無線發(fā)送和/或接收，所述第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路通過一與其相連的第 二射頻電路進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的無線發(fā)送和/或接收。
4. 如權(quán)利要求1所述的無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法，其特征在于，所 述第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路進(jìn)一步對(duì)無線發(fā)送前的數(shù)字信號(hào)或者無線接收 后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)校正和/或音頻平滑處理，所述第二無線數(shù)字音頻收發(fā) 電路進(jìn)一步對(duì)無線發(fā)送前的數(shù)字信號(hào)或者無線接收后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)校 正和/或音頻平滑處理。
5. 如權(quán)利要求1所述的無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法，其特征在于，所 述第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路以及所述第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路均為型號(hào) 為nRF24Zl的無線數(shù)字音頻收發(fā)芯片，所述第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路還無線發(fā)送數(shù)字信號(hào)，所述第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路還無線接收所述接收裝置發(fā)出的數(shù)字信號(hào)。
6. 如權(quán)利要求1所述的無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法，其特征在于，在所述發(fā)送裝置中所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述數(shù)字音頻信號(hào)后，進(jìn)一步包括對(duì)所述 數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行音頻拆分處理，拆分處理后的所述數(shù)字音頻信號(hào)輸入所述第 一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路進(jìn)行下一步處理。
7. 如權(quán)利要求6所述的無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法，其特征在于，所 述音頻拆分處理包括將一個(gè)32位的單聲道數(shù)字音頻信號(hào)拆分成兩個(gè)16位的單 聲道數(shù)字音頻信號(hào)。
8. 如權(quán)利要求1所述的無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法，其特征在于，在 所述接收裝置中所述第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路接收到所述數(shù)字音頻信號(hào)后， 進(jìn)一步包括對(duì)所述數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行音頻整合處理，接下來再將經(jīng)過音頻整合 處理后的所述數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述模擬信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求8所述的無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法，其特征在于，所 述接收裝置中的音頻整合處理包括將兩個(gè)16位的單聲道數(shù)字音頻信號(hào)重組成 一個(gè)32位的單聲道數(shù)字音頻信號(hào)。
10. —種采用權(quán)利要求1~9之一的無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法的無線數(shù) 字麥克風(fēng)，包括一發(fā)送裝置與一接收裝置，所述發(fā)送裝置包括一前置放大電路、 一 A/D轉(zhuǎn)換電路以及一第一射頻電路，所述前置放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路依 次相連，所述接收裝置還包括一第二射頻電路以及一D/A轉(zhuǎn)換電路，其特征 在于所述發(fā)送裝置設(shè)有一種支持無線數(shù)字音頻信號(hào)同步收發(fā)、數(shù)據(jù)雙向交換 以及雙聲道的第 一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路，所述接收裝置也對(duì)應(yīng)設(shè)有與第 一無 線數(shù)字音頻收發(fā)電路對(duì)應(yīng)的第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路，所述A/D轉(zhuǎn)換電路 的輸出端與所述第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路的對(duì)應(yīng)音頻接口相連，所述第一射 頻電路連接在所述第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路的對(duì)應(yīng)無線收發(fā)接口 ，所述第二 射頻電路連接在所述第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路的對(duì)應(yīng)無線收發(fā)接口 ，所述D/A轉(zhuǎn)換電路連接在所述第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電if各的對(duì)應(yīng)音頻輸出接口
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線收發(fā)數(shù)字音頻信號(hào)的方法，包括在一發(fā)送裝置將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；在發(fā)送裝置將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字青頻信號(hào)；在發(fā)送裝置采用支持無線數(shù)字音頻信號(hào)同步收發(fā)、數(shù)據(jù)雙向交換以及雙聲道的第一無線數(shù)字音頻收發(fā)電路無線發(fā)送數(shù)字音頻信號(hào)；在接收裝置采用支持無線數(shù)字音頻信號(hào)同步收發(fā)、數(shù)據(jù)雙向交換以及雙聲道的第二無線數(shù)字音頻收發(fā)電路無線接收數(shù)字音頻信號(hào)；在接收裝置將數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；在接收裝置將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)。本發(fā)明具有高音頻品質(zhì)、操作方便、抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04B1/40GK101166037SQ20061012285
公開日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2006年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
發(fā)明者岑良森, 李昭燦 申請(qǐng)人:岑良森