一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)及其工作方法，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，接收機(jī)與發(fā)射機(jī)通過唯一相同ID地址碼方式進(jìn)行配對，如果ID地址碼不匹配則系統(tǒng)靜音，由此避免現(xiàn)場多機(jī)同時使用時出現(xiàn)信號混亂的情況。本發(fā)明還運(yùn)用了高精度鎖相環(huán)頻率合成PLL技術(shù)，確保了傳輸信號的穩(wěn)定性。
【專利說明】一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，無線麥克風(fēng)廣泛應(yīng)用在講臺、舞臺各種場合，無線麥克風(fēng)系統(tǒng)主要由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩部分組成。傳統(tǒng)的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)大多采用普通模擬導(dǎo)頻技術(shù)，通過單一頻率的超聲波導(dǎo)頻信號實(shí)現(xiàn)接收機(jī)與發(fā)射機(jī)的配對使用，接收機(jī)只要接收到導(dǎo)頻信號，其音頻輸出通道就會打開，進(jìn)而輸出聲音信號。為解決該技術(shù)問題，也可以采用多組頻率的導(dǎo)頻信號，但是這樣會增加成本，而且使用時容易混亂，如果要求多機(jī)同在一個場所使用時，將會變得難以實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)及其工作方法，本無線麥克風(fēng)系統(tǒng)能有效防止環(huán)境信號對接收機(jī)產(chǎn)生的干擾，提高音頻輸出的準(zhǔn)確性。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，所述發(fā)射機(jī)包括音頻輸入處理電路、紅外線接收電路、MCU模塊1、調(diào)制電路、低通濾波電路1、信號混合電路、調(diào)頻電路、射頻放大電路以及天線，所述紅外線接收電路、MCU模塊1、調(diào)制電路、低通濾波電路I依次連接，所述音頻輸入處理電路和低通濾波電路I的輸出端分別連接至信號混合電路的輸入端，所述信號混合電路的輸出端連接至調(diào)頻電路的輸入端，所述調(diào)頻電路經(jīng)射頻放大電路與天線連接；所述接收機(jī)包括高頻頭1、高頻頭I1、信號通道控制電路、紅外線發(fā)射電路、MCU模塊I1、對頻按鍵、音頻輸出處理電路；所述高頻頭1、高頻頭II的一路輸出連接在一比較器上，所述比較器的輸出端與信號通道控制電路連接，另一路直接連接在信號通道控制電路上；所述MCU模塊II的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)輸出端與紅外線發(fā)射電路連接，所述MCU模塊II的靜音信號輸出端連接至信號通道控制電路；所述對頻按鍵連接MCU模塊II的的輸入端；所述信號通道控制電路的一路輸出經(jīng)低通濾波電路連接至音頻輸出處理電路，另一路經(jīng)帶通濾波電路、檢波整形電路連接至MCU模塊II。
[0005]進(jìn)一步，所述音頻輸入處理電路包括音頻放大電路和音頻壓縮電路。
[0006]進(jìn)一步，所述音頻輸出處理電路包括音頻擴(kuò)展電路和音頻放大電路。
[0007]進(jìn)一步，所述調(diào)頻電路包括依次連接的VCO壓控振蕩器和PLL鎖相環(huán)電路。
[0008]進(jìn)一步，所述高頻頭I和高頻頭II之間連接有PLL鎖相環(huán)電路，所述PLL鎖相環(huán)電路通過本振電路與MCU模塊II連接。
[0009]進(jìn)一步，所述高頻頭1、高頻頭II分別設(shè)置有依次連接的高頻放大及混頻電路、解調(diào)電路。
[0010]進(jìn)一步，所述發(fā)射機(jī)設(shè)置有IXD顯示屏I，接收機(jī)設(shè)置有IXD顯示屏II。[0011]本發(fā)明還提供了一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟:
a.按下接收機(jī)的對頻按鍵，接收機(jī)將包含頻率設(shè)置參數(shù)和隨機(jī)生成的2字節(jié)ID地址碼的數(shù)據(jù)幀，通過紅外線發(fā)送至發(fā)射機(jī)；
b.發(fā)射機(jī)接收由接收機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)設(shè)定自身的發(fā)射頻率和ID地址，把ID地址信息、電池電量信息、校驗(yàn)碼編碼成數(shù)字信號，由調(diào)制電路把數(shù)字信號調(diào)制在一個65.536KHz的正弦超聲波信號上,從而生成導(dǎo)頻信號；
c.發(fā)射機(jī)將拾音頭傳輸?shù)囊纛l信號與導(dǎo)頻信號混合在一起，再經(jīng)過調(diào)頻以及射頻放大后，由天線發(fā)射出去；
d.接收機(jī)的高頻頭1、高頻頭II同時接收發(fā)射機(jī)發(fā)送的射頻信號，然后根據(jù)高頻頭1、高頻頭II的RSSI電壓選擇使用較強(qiáng)的一路信號作為輸出后分成兩路，一路輸出經(jīng)低通濾波把20KHz以上的信號濾除后，由音頻輸出通道輸出至外部；另一路輸出經(jīng)帶通濾波把導(dǎo)頻信號濾出，并對導(dǎo)頻信號進(jìn)行還原解碼，再將本地ID地址碼與接收到的ID地址碼進(jìn)行比較，如果不相匹配，則控制音頻系統(tǒng)靜音；如果相匹配，則打開音頻輸出通道。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本無線麥克風(fēng)系統(tǒng)采用數(shù)字導(dǎo)頻技術(shù)，接收機(jī)與發(fā)射機(jī)通過唯一相同ID地址碼方式進(jìn)行配對，如果ID地址碼不匹配則系統(tǒng)靜音，由此避免現(xiàn)場多機(jī)同時使用時出現(xiàn)信號混亂的情況。本發(fā)明還運(yùn)用了高精度鎖相環(huán)頻率合成PLL技術(shù)，確保了傳輸信號的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]以下結(jié)合附圖和實(shí)例對發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本發(fā)明的發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖框圖；
圖2是本發(fā)明的接收機(jī)的結(jié)構(gòu)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參照圖1和圖2，一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。
[0016]所述發(fā)射機(jī)包括音頻輸入處理電路1、紅外線接收電路9、MCU模塊I 6、調(diào)制電路
7、低通濾波電路I 8、信號混合電路2、調(diào)頻電路3、射頻放大電路4以及天線，所述紅外線接收電路9、MCU模塊I 6、調(diào)制電路7、低通濾波電路I 8依次連接，所述音頻輸入處理電路I和低通濾波電路I 8的輸出端分別連接至信號混合電路2的輸入端，其中音頻輸入處理電路I包括音頻放大電路101和音頻壓縮電路102 ;所述信號混合電路2的輸出端連接至調(diào)頻電路3的輸入端，所述調(diào)頻電路3經(jīng)射頻放大電路4與天線連接。
[0017]發(fā)射機(jī)的工作原理是:聲音經(jīng)麥克風(fēng)拾音頭轉(zhuǎn)換為音頻信號，經(jīng)音頻輸入處理電路I將信號進(jìn)一步放大和壓縮處理(壓縮是為了增加信號的動態(tài)范圍)，再送至信號混合電路2。MCU模塊I 6產(chǎn)生由5個字節(jié)(可擴(kuò)展)組成的數(shù)據(jù)幀，其中包括2字節(jié)的ID地址碼(可組成65536個不重復(fù)的地址碼)、1字節(jié)的發(fā)射機(jī)電池電量信息、I字節(jié)備用(以后用作擴(kuò)展功能用)、I字節(jié)驗(yàn)校碼。該數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)調(diào)制電路7調(diào)制在一個65.536KHZ的正弦超聲波信號上，從而生成一個副載波信號(即導(dǎo)頻信號)，此信號經(jīng)低通濾波電路I 8濾除高次諧波成分，再送至信號混合電路2。音頻信號和導(dǎo)頻信號通過信號混合電路2混合在一起，再經(jīng)調(diào)頻電路3調(diào)制成與接收機(jī)接收頻率匹配的發(fā)射頻率，射頻信號經(jīng)過調(diào)頻的通過射頻放大電路4進(jìn)行功率放大，最后由天線發(fā)射出去。
[0018]所述發(fā)射機(jī)的調(diào)頻電路3包括依次連接的VCO壓控振蕩器301和PLL鎖相環(huán)電路302，由此產(chǎn)生一個高穩(wěn)定度的射頻載波信號。
[0019]所述接收機(jī)包括高頻頭I 11、高頻頭II 12、信號通道控制電路10、紅外線發(fā)射電路22、MCU模塊II 21、對頻按鍵23、音頻輸出處理電路17，其中所述音頻輸出處理電路17包括音頻擴(kuò)展電路171和音頻放大電路172 ;所述高頻頭I 11、高頻頭II 12分別設(shè)置有依次連接的聞頻放大及混頻電路111、解調(diào)電路112，所述聞頻頭I 11、聞頻頭II 12的一路輸出連接在一比較器15上，所述比較器15的輸出端與信號通道控制電路10連接，另一路直接連接在信號通道控制電路10上；所述MCU模塊II 21的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)輸出端與紅外線發(fā)射電路22連接，所述MCU模塊II 21的靜音信號輸出端連接至信號通道控制電路10 ;所述對頻按鍵23連接MCU模塊II 21的的輸入端；所述信號通道控制電路10的一路輸出經(jīng)低通濾波電路II 16連接至音頻輸出處理電路17，另一路經(jīng)帶通濾波電路19、檢波整形電路20連接至MCU模塊II 21。
[0020]所述高頻頭I 11和高頻頭II 12之間連接有PLL鎖相環(huán)電路13，所述PLL鎖相環(huán)電路13通過本振電路14與MCU模塊II 21連接。MCU模塊II 21通過本振電路14、PLL鎖相環(huán)電路13控制本機(jī)的接收頻率。
[0021]接收機(jī)的工作原理是:高頻頭I 11、高頻頭II 12同時接收發(fā)射機(jī)發(fā)送的射頻信號，然后通過比較器15對高頻頭1、高頻頭II的RSSI電壓進(jìn)行比較，由信號通道控制電路10選擇信號較強(qiáng)的一路作為輸出，該輸出信號分成兩路，一路經(jīng)低通濾波電路16把20KHz以上的信號濾除后，再通過音頻擴(kuò)展電路171 (相對應(yīng)發(fā)射機(jī)的音頻壓縮電路102)將音頻信號進(jìn)行擴(kuò)展，然后輸出至音頻放大電路172，最后通過音頻輸出通道輸出至外部；另一路輸出經(jīng)帶通濾波電路19 (中心頻率為65.536KHz)把導(dǎo)頻信號濾出，經(jīng)檢波和整形后還原為標(biāo)準(zhǔn)的方波數(shù)字信號到MCU模塊II 21進(jìn)行解碼，MCU模塊II 21將本地ID地址碼與接收到的ID地址碼進(jìn)行比較，如果不相匹配，則輸出靜音信號MUTE至信號通道控制電路10，從而控制首頻系統(tǒng)靜首；如果相匹配，則打開首頻輸出通道。
[0022]本實(shí)施例中，所述發(fā)射機(jī)設(shè)置有IXD顯示屏I 5，接收機(jī)設(shè)置有IXD顯示屏II 18，分別用于顯示整機(jī)的工作狀態(tài)，如當(dāng)前的使用頻率，導(dǎo)頻信號的0N/0FF，麥克風(fēng)的電池電量
坐寸o
[0023]本發(fā)明的一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)的工作方法，具體包括以下步驟:
a.按下接收機(jī)的對頻按鍵23，接收機(jī)將包含頻率設(shè)置參數(shù)和隨機(jī)生成的2字節(jié)ID地址碼的數(shù)據(jù)幀，通過紅外線發(fā)送至發(fā)射機(jī)；
b.發(fā)射機(jī)接收由接收機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)設(shè)定自身的發(fā)射頻率和ID地址，把ID地址信息、電池電量信息、校驗(yàn)碼編碼成數(shù)字信號，由調(diào)制電路把數(shù)字信號調(diào)制在一個65.536KHz的正弦超聲波信號上,從而生成導(dǎo)頻信號；
c.發(fā)射機(jī)將拾音頭傳輸?shù)囊纛l信號與導(dǎo)頻信號混合在一起，再經(jīng)過調(diào)頻以及射頻放大后，由天線發(fā)射出去；
d.接收機(jī)的高頻頭I11、高頻頭II 12同時接收發(fā)射機(jī)發(fā)送的射頻信號，然后根據(jù)高頻頭I 11、高頻頭II 12的RSSI電壓選擇使用較強(qiáng)的一路信號作為輸出后分成兩路，一路輸出經(jīng)低通濾波把20KHz以上的信號濾除后，由音頻輸出通道輸出至外部；另一路輸出經(jīng)帶通濾波把導(dǎo)頻信號濾出，并對導(dǎo)頻信號進(jìn)行還原解碼，再將本地ID地址碼與接收到的ID地址碼進(jìn)行比較，如果不相匹配，則控制音頻系統(tǒng)靜音；如果相匹配，則打開音頻輸出通道。
[0024]以上所述，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，只要其以相同的手段達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，其特征在于: 所述發(fā)射機(jī)包括音頻輸入處理電路(I)、紅外線接收電路(9)、MCU模塊I (6)、調(diào)制電路(7)、低通濾波電路I (8)、信號混合電路(2)、調(diào)頻電路(3)、射頻放大電路(4)以及天線，所述紅外線接收電路(9)、MCU模塊I (6)、調(diào)制電路(7)、低通濾波電路I (8)依次連接，所述音頻輸入處理電路(I)和低通濾波電路I (8)的輸出端分別連接至信號混合電路(2)的輸入端，所述信號混合電路(2)的輸出端連接至調(diào)頻電路(3)的輸入端，所述調(diào)頻電路(3)經(jīng)射頻放大電路(4)與天線連接； 所述接收機(jī)包括高頻頭I (11)、高頻頭II (12)、信號通道控制電路(10)、紅外線發(fā)射電路(22)、MCU模塊II (21)、對頻按鍵(23)、音頻輸出處理電路(17);所述高頻頭I (11)、高頻頭II (12)的一路輸出連接在一比較器(15)上，所述比較器(15)的輸出端與信號通道控制電路(10 )連接，另一路直接連接在信號通道控制電路(10 )上；所述MCU模塊II (21)的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)輸出端與紅外線發(fā)射電路(22)連接，所述MCU模塊II (21)的靜音信號輸出端連接至信號通道控制電路(10);所述對頻按鍵(23)連接MCU模塊II (21)的的輸入端；所述信號通道控制電路(10)的一路輸出經(jīng)低通濾波電路II (16)連接至音頻輸出處理電路(17)，另一路經(jīng)帶通濾波電路(19 )、檢波整形電路(20 )連接至MCU模塊II (21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:所述音頻輸入處理電路(I)包括音頻放大電路(101)和音頻壓縮電路(102)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:所述音頻輸出處理電路(17 )包括音頻擴(kuò)展電路(171)和音頻放大電路(172 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)頻電路(3 )包括依次連接的VCO壓控振蕩器(301)和PLL鎖相環(huán)電路(302 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:所述高頻頭I (11)和高頻頭II (12)之間連接有PLL鎖相環(huán)電路(13)，所述PLL鎖相環(huán)電路(13)通過本振電路(14 )與MCU模塊II (21)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:所述高頻頭I (11)、高頻頭II (12)分別設(shè)置有依次連接的高頻放大及混頻電路(111)、解調(diào)電路(112)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)射機(jī)設(shè)置有IXD顯示屏I (5)，接收機(jī)設(shè)置有IXD顯示屏II (18)。
8.一種基于數(shù)字導(dǎo)頻的無線麥克風(fēng)系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，包括以下步驟: a.按下接收機(jī)的對頻按鍵(23)，接收機(jī)將包含頻率設(shè)置參數(shù)和隨機(jī)生成的2字節(jié)ID地址碼的數(shù)據(jù)幀，通過紅外線發(fā)送至發(fā)射機(jī)； b.發(fā)射機(jī)接收由接收機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)設(shè)定自身的發(fā)射頻率和ID地址，把ID地址信息、電池電量信息、校驗(yàn)碼編碼成數(shù)字信號，由調(diào)制電路把數(shù)字信號調(diào)制在一個65.536KHz的正弦超聲波信號上,從而生成導(dǎo)頻信號； c.發(fā)射機(jī)將拾音頭傳輸?shù)囊纛l信號與導(dǎo)頻信號混合在一起，再經(jīng)過調(diào)頻以及射頻放大后，由天線發(fā)射出去； d.接收機(jī)的高頻頭I(11)、高頻頭II (12)同時接收發(fā)射機(jī)發(fā)送的射頻信號，然后根據(jù)高頻頭I (11)、高頻頭II (12)的RSSI電壓選擇使用較強(qiáng)的一路信號作為輸出后分成兩路，一路輸出經(jīng)低通濾波把20KHz以上的信號濾除后，由音頻輸出通道輸出至外部；另一路輸出經(jīng)帶通濾波把導(dǎo)頻信號濾出，并對導(dǎo)頻信號進(jìn)行還原解碼，再將本地ID地址碼與接收到的ID地址碼進(jìn)行比較，如果不相匹配，則控制音頻系統(tǒng)靜音；如果相匹配，則打開音頻輸出通道。`
【文檔編號】H04R3/00GK103731767SQ201310684367
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】吳永慎 申請人:恩平市上格電子有限公司