一種立體聲無(wú)線傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種立體聲無(wú)線傳輸系統(tǒng)，包括：發(fā)送端，包括音頻信號(hào)源和可見(jiàn)光發(fā)射器件，以及并列連接在音頻信號(hào)源與可見(jiàn)光發(fā)射器件之間的兩個(gè)前端處理電路，根據(jù)音頻信號(hào)控制可見(jiàn)光發(fā)射器件在自由空間發(fā)出可見(jiàn)光信號(hào)；接收端，包括可見(jiàn)光接收器件和音頻輸出器件，以及并列連接在可見(jiàn)光接收器件與音頻輸出器件之間的兩個(gè)后端處理電路，可見(jiàn)光接收器件感測(cè)并接收可見(jiàn)光信號(hào)，由兩個(gè)后端處理電路恢復(fù)音頻信號(hào)，并通過(guò)音頻輸出器件輸出。充分利用可見(jiàn)光可以利用光信號(hào)實(shí)現(xiàn)通信的功能，在發(fā)送端對(duì)左右聲道分別進(jìn)行頻率調(diào)制，在接收端進(jìn)行恢復(fù)及解調(diào)，在照明的同時(shí)完成立體聲的傳輸，即使在電磁波受限制的使用場(chǎng)所仍然可以利用可見(jiàn)光進(jìn)行立體聲的傳播。
【專利說(shuō)明】一種立體聲無(wú)線傳輸系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種立體聲無(wú)線傳輸系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]聲音是人們獲取外部信息的一種重要途徑，在生活節(jié)奏越來(lái)越快的今天，越來(lái)越多的人用音樂(lè)來(lái)進(jìn)行放松。由于自然界發(fā)出的聲音都是立體聲，立體聲的音樂(lè)更加能夠給人帶來(lái)身臨其境的感覺(jué)，HiFi (High-Fidelity，高保真)立體聲不僅具有立體聲的層次感，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)高保真。
[0003]HiFi音響用于播放立體聲，在重放過(guò)程中，對(duì)音頻信號(hào)各項(xiàng)指標(biāo)不失真地放大和處理，以還原聲源的本來(lái)面貌，高度保真，主要用于欣賞高品質(zhì)音樂(lè)。在欣賞過(guò)程中需要一個(gè)完整的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括硬件(也就是音箱的主要結(jié)構(gòu):喇叭)、軟件(音頻信號(hào)源)以及聽(tīng)音環(huán)境，其中音頻信號(hào)源來(lái)源于DVD、V⑶、⑶等電磁信號(hào)，音頻信號(hào)源與音箱之間通過(guò)介質(zhì)以電磁形式進(jìn)行傳輸，并最終通過(guò)音箱或耳機(jī)進(jìn)行播放。音頻信號(hào)源與音箱之間通常需要借助有線介質(zhì)，或者以無(wú)線通信方式實(shí)現(xiàn)音頻傳輸。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)有線介質(zhì)傳輸音頻信號(hào)的方式需要使用帶有音頻接口的信號(hào)傳輸線，即音頻線，例如耳機(jī)線或者電腦(或其它音頻信號(hào)源輸出設(shè)備)與音箱之間的音頻線，如果同時(shí)設(shè)備上還連接有其它功能的音頻線則會(huì)導(dǎo)致信號(hào)線過(guò)多，且容易混淆，使用不夠方便；如果音頻信號(hào)源與音箱之間通過(guò)無(wú)線通信方式傳輸，由于無(wú)線通信需要占用固定的頻譜，利用電磁波實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的傳輸。特別是對(duì)于立體聲而言，一般至少有左聲道和右聲道兩個(gè)聲道，如果采用上述有線介質(zhì)傳輸音頻信號(hào)則需要多個(gè)音頻線將音頻信號(hào)源與多個(gè)音箱連接，而無(wú)線通信則需要多個(gè)音頻信號(hào)接收端與音頻信號(hào)發(fā)送端之間通過(guò)電磁波通信，電磁輻射較為集中，對(duì)于飛機(jī)機(jī)艙、高鐵或者醫(yī)院等對(duì)電磁波使用受限制的場(chǎng)所無(wú)法正常使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法在擺脫電磁波限制的情況下實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的無(wú)線傳輸，本發(fā)明提供了一種立體聲無(wú)線傳輸系統(tǒng)，包括:
[0006]發(fā)送端，包括音頻信號(hào)源和可見(jiàn)光發(fā)射器件，以及并列連接在所述音頻信號(hào)源與所述可見(jiàn)光發(fā)射器件之間的兩個(gè)前端處理電路，根據(jù)所述音頻信號(hào)控制所述可見(jiàn)光發(fā)射器件在自由空間發(fā)出可見(jiàn)光信號(hào)；
[0007]接收端，包括可見(jiàn)光接收器件和音頻輸出器件，以及并列連接在所述可見(jiàn)光接收器件與所述音頻輸出器件之間的兩個(gè)后端處理電路，所述可見(jiàn)光接收器件感測(cè)并接收所述可見(jiàn)光信號(hào)，由所述兩個(gè)后端處理電路恢復(fù)音頻信號(hào)，并通過(guò)所述音頻輸出器件輸出。
[0008]可選的，所述兩個(gè)前端處理電路為左聲道前端處理電路和所述右聲道前端處理電路，均依次包括:
[0009]第一低噪放大器、自動(dòng)增益控制電路、預(yù)加重電路、頻率調(diào)制電路和發(fā)送輸出緩沖器；
[0010]其中所述頻率調(diào)制電路利用壓控振蕩器產(chǎn)生載波，且所述左聲道前端處理電路和所述右聲道前端處理電路中頻率調(diào)制電路中使用的載波頻率不同。
[0011]可選的，所述左聲道前端處理電路和所述右聲道前端處理電路的發(fā)送輸出緩沖器均與所述可見(jiàn)光發(fā)射器件連接；
[0012]所述可見(jiàn)光發(fā)射器件包括LED驅(qū)動(dòng)電路和LED陣列，所述LED驅(qū)動(dòng)電路提供直流偏置電壓，并將所述發(fā)送輸出緩沖器輸出的音頻信號(hào)源與所述直流偏置電壓進(jìn)行耦合到LED陣列，并驅(qū)動(dòng)所述LED陣列發(fā)光產(chǎn)生明暗變化的光脈沖。
[0013]可選的，所述LED陣列采用相同的LED燈以環(huán)狀分布，且所有LED燈均朝向不同的方向。
[0014]可選的，所述發(fā)送端的左聲道前端處理電路和所述右聲道前端處理電路之間還包括聲控傳輸模塊，用于感測(cè)沒(méi)有音頻信號(hào)輸出時(shí)控制關(guān)閉LED陣列。
[0015]可選的，所述可見(jiàn)光接收器件為可見(jiàn)光探測(cè)器陣列，由多個(gè)光電探測(cè)器構(gòu)成，并采用與所述LED陣列相同的環(huán)狀分布，用于接收來(lái)自各個(gè)方向的可見(jiàn)光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
[0016]可選的，所述兩個(gè)后端處理電路為左聲道后端處理電路和所述右聲道后端處理電路，均依次包括:
[0017]二級(jí)放大電路、限幅電路、頻率解調(diào)電路、去加重電路和接收輸出緩沖器；
[0018]所述頻率解調(diào)電路采用正交解調(diào)器的載波進(jìn)行解調(diào)，且所述左聲道后端處理電路和所述右聲道后端處理電路中頻率解調(diào)電路中分別采用所述左聲道前端處理電路和所述右聲道如端處理電路中頻率調(diào)制電路中使用的載波頻率。
[0019]可選的，所述可見(jiàn)光接收器件和兩個(gè)二級(jí)放大電路之間還依次包括帶通濾波器和第二低噪放大器。
[0020]可選的，所述接收端的左聲道后端處理電路和所述右聲道后端處理電路還包括:靜噪電路，用于感測(cè)沒(méi)有音頻信號(hào)輸出時(shí)控制關(guān)閉所述接收發(fā)送緩沖器。
[0021]可選的，所述音頻信號(hào)源和所述前端處理電路之間還包括:前端音頻插座，所述音頻信號(hào)源發(fā)出的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)所述前端音頻插座后分為左聲道音頻信號(hào)和右聲道音頻信號(hào)，分別進(jìn)入左聲道前端處理電路和右聲道前端處理電路進(jìn)行處理；
[0022]所述后端處理電路與音頻輸出器件之間也包括:后端音頻插座，經(jīng)過(guò)所述后端處理電路恢復(fù)得到的左聲道音頻信號(hào)和右聲道音頻信號(hào)通過(guò)所述后端音頻插座連接到所述音頻輸出器件。
[0023]本發(fā)明提供的立體聲無(wú)線傳輸系統(tǒng)充分利用可見(jiàn)光可以利用光信號(hào)實(shí)現(xiàn)通信的功能，在發(fā)送端對(duì)左右聲道分別進(jìn)行頻率調(diào)制，在接收端進(jìn)行恢復(fù)及解調(diào)，在照明的同時(shí)完成立體聲的傳輸，即使在電磁波受限制的使用場(chǎng)所仍然可以利用可見(jiàn)光進(jìn)行立體聲的傳播。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為實(shí)施例提供的一種立體聲無(wú)線傳輸系統(tǒng)的組成示意圖；
[0025]圖2為實(shí)施例中發(fā)送端功能模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為實(shí)施例中接收端功能模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0028]可見(jiàn)光通信(Visible Light Communicat1ns, VLC)技術(shù)就是利用突光燈或發(fā)光二極管(Light Emitting D1de,簡(jiǎn)稱LED)等發(fā)出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號(hào)來(lái)傳輸信息?？梢?jiàn)光通信具備以下幾個(gè)特點(diǎn):對(duì)人眼安全，無(wú)電磁污染，可以兼具照明、通信和控制定位，還有可見(jiàn)光通信與其它通信技術(shù)的最大區(qū)別在于可見(jiàn)光通信不占用頻譜，也就是頻譜無(wú)需授權(quán)即可使用，因此適用于安全領(lǐng)域。由此可見(jiàn)，可見(jiàn)光通信可以廣泛應(yīng)用于有特殊要求的場(chǎng)所，如機(jī)艙，高鐵和醫(yī)院等。
[0029]LED作為新一代照明技術(shù)已經(jīng)深入到日常生活的多個(gè)領(lǐng)域，與傳統(tǒng)的日光燈或白熾燈相比，LED響應(yīng)靈敏度高、功耗低，還具有更高的調(diào)制帶寬且使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，因此可以將LED作為高速通信的光源。由于調(diào)制頻率非常高，人眼察覺(jué)不到燈光的閃爍，因此利用LED作為光源的同時(shí)，還可以利用LED承載的高速明暗閃爍信息來(lái)傳輸信息，即照明與通信的深度耦合實(shí)現(xiàn)基于LED的可見(jiàn)光通信。
[0030]本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種立體聲無(wú)線傳輸系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括:
[0031]發(fā)送端100，包括音頻信號(hào)源110和可見(jiàn)光發(fā)射器件120，以及并列連接在音頻信號(hào)源110與可見(jiàn)光發(fā)射器件之間的兩個(gè)前端處理電路130，根據(jù)音頻信號(hào)控制可見(jiàn)光發(fā)射器件120在自由空間發(fā)出可見(jiàn)光信號(hào)。
[0032]接收端200，包括可見(jiàn)光接收器件210和音頻輸出器件220，以及并列連接在可見(jiàn)光接收器件210與音頻輸出器件220之間的兩個(gè)后端處理電路230，可見(jiàn)光接收器件210感測(cè)并接收可見(jiàn)光信號(hào)，由兩個(gè)后端處理電路230恢復(fù)音頻信號(hào)，并通過(guò)音頻輸出器件220輸出。
[0033]該系統(tǒng)對(duì)立體聲音頻信號(hào)中的左聲道和右聲道進(jìn)行調(diào)制，之后通過(guò)可見(jiàn)光通信技術(shù)將音頻信號(hào)中的信息通過(guò)可見(jiàn)光發(fā)送到自由空間中，接收端接收來(lái)自自由空間的可見(jiàn)光同樣分為左聲道和右聲道進(jìn)行解調(diào)處理，并進(jìn)行播放。傳輸過(guò)程中無(wú)電磁干擾，實(shí)現(xiàn)綠色通信，因此即便在電磁波使用受限制的特殊場(chǎng)所也能基于可見(jiàn)光通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)立體聲音頻信號(hào)的無(wú)線傳輸，同時(shí)由于可見(jiàn)光通信不占用頻譜，不易被他人破解，只有在可以探測(cè)到可見(jiàn)光的范圍內(nèi)才能對(duì)可見(jiàn)光攜帶的音頻信息進(jìn)行接收和解調(diào)，保密性以及安全性較高。
[0034]立體聲音頻信號(hào)是指廣播的音頻信號(hào)、存儲(chǔ)的音樂(lè)、錄音或者麥克風(fēng)輸入的語(yǔ)音信號(hào)等，音頻信號(hào)源110將這些音頻信號(hào)經(jīng)MP3、PC播放且通過(guò)耳機(jī)線接入或者直接接入發(fā)送端100的前端處理電路130中。
[0035]可選的，本實(shí)施例中發(fā)送端的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，其中兩個(gè)前端處理電路130分別為左聲道前端處理電路130a和右聲道前端處理電路130b，均依次包括:
[0036]第一低噪放大器131、自動(dòng)增益控制電路132、預(yù)加重電路133、頻率調(diào)制電路134和發(fā)送輸出緩沖器135，其中第一低噪放大器131和自動(dòng)增益控制電路132用于對(duì)左聲道音頻信號(hào)或右聲道音頻信號(hào)進(jìn)行放大，預(yù)加重電路133、頻率調(diào)制電路134和發(fā)送輸出緩沖器135用于對(duì)將要被轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。
[0037]第一低噪放大器131用于對(duì)輸入的音頻信號(hào)(左聲道音頻信號(hào)或右聲道音頻信號(hào))進(jìn)行低噪放大，而自動(dòng)增益控制電路132用于使前端的第一低噪放大器131的增益自動(dòng)地隨信號(hào)強(qiáng)度而調(diào)整，能夠限制過(guò)調(diào)制和高幅信號(hào)的畸變。
[0038]預(yù)加重模塊133用于對(duì)輸入的音頻信號(hào)(左聲道音頻信號(hào)或右聲道音頻信號(hào))中的高頻分量進(jìn)行提升放大；頻率調(diào)制電路(即FM調(diào)制電路)134用于將放大之后的信號(hào)進(jìn)行頻率調(diào)制，左右聲道分別利用頻率為Π和f2的載波進(jìn)行調(diào)制，以實(shí)現(xiàn)立體聲的傳播，調(diào)制后的信號(hào)直接經(jīng)過(guò)發(fā)送輸出緩沖器135供給后端的可見(jiàn)光發(fā)射器件120。
[0039]還需要說(shuō)明的是，頻率調(diào)制電路134是利用壓控振蕩器(圖中未示出)產(chǎn)生載波，且左聲道前端處理電路和右聲道前端處理電路中頻率調(diào)制電路中使用的載波頻率不同，即η 幸 f20
[0040]可選的，左聲道前端處理電路130a的發(fā)送輸出緩沖器135和右聲道前端處理電路130b的發(fā)送輸出緩沖器135’均與可見(jiàn)光發(fā)射器件120連接?？梢?jiàn)光發(fā)射器件120包括LED驅(qū)動(dòng)電路121和LED陣列122，LED驅(qū)動(dòng)電路121提供直流偏置電壓，并將發(fā)送輸出緩沖器135輸出的音頻信號(hào)源與直流偏置電壓進(jìn)行耦合到LED陣列122，并驅(qū)動(dòng)LED陣列122發(fā)光產(chǎn)生明暗變化的光脈沖。LED驅(qū)動(dòng)電路121用于將經(jīng)過(guò)放大調(diào)制之后的電信號(hào)與LED光源特性進(jìn)行匹配，進(jìn)而可以產(chǎn)生無(wú)失真的明暗閃爍變化的光信號(hào)。
[0041]LED陣列122是用多個(gè)相同的、直徑為2.5mm的草帽LED構(gòu)成，并且以環(huán)狀分布，且所有LED燈均朝向不同的方向，使各個(gè)方向均有燈光均勻發(fā)射，這樣可以提升探測(cè)區(qū)域的廣度，光信號(hào)在自由空間傳輸后最終被可見(jiàn)光接收器件210接收。
[0042]可選的，發(fā)送端100的左聲道前端處理電路130a和右聲道前端處理電路130b之間還包括聲控傳輸模塊136，用于感測(cè)沒(méi)有音頻信號(hào)輸出時(shí)控制關(guān)閉LED陣列。比如在博物館展品、紀(jì)念館圖片介紹過(guò)程中，一般音頻是循環(huán)播放的，可以選擇使用聲控傳輸模塊136在一遍播放結(jié)束之后燈熄滅，等再次播放的時(shí)候燈再亮起來(lái)，既可告知觀眾本次介紹已經(jīng)結(jié)束，又可實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
[0043]可選的，本實(shí)施例中接收端的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，其中兩個(gè)后端處理電路230為左聲道后端處理電路230a和右聲道后端處理電路230b，均依次包括:
[0044]二級(jí)放大電路231、限幅電路232、頻率解調(diào)電路233、去加重電路234和接收輸出緩沖器235，其中二級(jí)放大電路231和限幅電路232用于對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大，頻率解調(diào)電路233、去加重電路234和接收輸出緩沖器235用于對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。
[0045]可見(jiàn)光接收器件210由多個(gè)光電探測(cè)器構(gòu)成，并以環(huán)狀分布，即光電探測(cè)器陣列即為210，光電探測(cè)器的角度朝向各個(gè)方向，方便將從各個(gè)角度接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)向后級(jí)傳輸。
[0046]可選的，可見(jiàn)光接收器件210和兩個(gè)二級(jí)放大電路231之間還包括帶通濾波器(BPF)236和第二低噪放大器237，其中帶通濾波器236用于將探測(cè)到的電流信號(hào)中過(guò)低及過(guò)高的非信號(hào)頻率成分濾除，第二低噪放大器237具有與上述第一低噪放大器131相同的作用，即進(jìn)行低噪放大；限幅電路232用于為解調(diào)器提供穩(wěn)定幅度的信號(hào)。
[0047]頻率解調(diào)電路(即FM解調(diào)電路)233采用正交解調(diào)器(圖中未示出)的載波進(jìn)行解調(diào)，用于將原信號(hào)從載波上解調(diào)出來(lái)，且用于解調(diào)的載波頻率與相應(yīng)的調(diào)制載波頻率相同，因此左聲道后端處理電路230a和右聲道后端處理電路230b中分別采用左聲道前端處理電路130a和右聲道前端處理電路130b中頻率調(diào)制電路中使用的載波頻率。去加重電路234用于對(duì)解調(diào)出來(lái)信號(hào)的高頻分量進(jìn)行壓低衰減，恢復(fù)原來(lái)的信號(hào)功率分布，再通過(guò)接收輸出緩沖器235輸送給音頻輸出器件220。
[0048]可選的，接收端200的左聲道后端處理電路230a和右聲道后端處理電路230b還包括:靜噪電路238，用于感測(cè)沒(méi)有音頻信號(hào)輸出時(shí)控制關(guān)閉接收發(fā)送緩沖器，避免背景噪聲，即避免在輸出器件220中出現(xiàn)刺啦刺啦的噪聲。
[0049]可選的，音頻信號(hào)源110和前端處理電路130之間還包括:前端音頻插座140，音頻信號(hào)源110發(fā)出的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)前端音頻插座140后分為左聲道音頻信號(hào)和右聲道音頻信號(hào)，分別進(jìn)入左聲道前端處理電路130a和右聲道前端處理電路130b進(jìn)行處理。
[0050]同理的，后端處理電路230與音頻輸出器件220之間也包括:后端音頻插座240，經(jīng)過(guò)后端處理電路230恢復(fù)得到的左聲道音頻信號(hào)和右聲道音頻信號(hào)通過(guò)后端音頻插座240連接到音頻輸出器件220。
[0051]基于上述圖2，發(fā)送端100的具體工作過(guò)程如下:
[0052]首先，在PC或者M(jìn)P3打開(kāi)一個(gè)音頻(音樂(lè))，音頻信號(hào)從PC或者M(jìn)P3耳機(jī)孔出來(lái)通過(guò)耳機(jī)(現(xiàn)在普遍使用的是3.5_耳機(jī))線輸入到發(fā)送端100的前端音頻插座140，經(jīng)過(guò)前端音頻插座140的音頻信號(hào)分為左聲道和右聲道分別輸出進(jìn)入到對(duì)稱的前端處理電路130 中。
[0053]其次，左聲道和右聲道信號(hào)分別經(jīng)過(guò)低噪放大器131和自動(dòng)增益控制電路132之后，信號(hào)被放大同時(shí)還能防止幅度過(guò)高引起波形畸變，為信號(hào)調(diào)制做好準(zhǔn)備。
[0054]然后，放大后的信號(hào)分別進(jìn)入到各自的預(yù)加重電路133，信號(hào)高頻分量的幅度被放大。壓控振蕩器(Voltage Controlled Oscillator,簡(jiǎn)稱VC0)產(chǎn)生載波，左、右聲道信號(hào)分別經(jīng)過(guò)載波頻率為Π和f2的FM調(diào)制電路134，左、右聲道信號(hào)分別調(diào)制是傳輸立體聲音頻的第一步。
[0055]然后，調(diào)制后的信號(hào)經(jīng)過(guò)前端輸出緩沖器135兩路合并成一路進(jìn)入LED驅(qū)動(dòng)電路131。LED驅(qū)動(dòng)電路131將經(jīng)過(guò)電路處理后的音頻流信號(hào)與LED直流偏置進(jìn)行耦合，利用音頻信號(hào)對(duì)LED光強(qiáng)的調(diào)制原理驅(qū)動(dòng)LED光源發(fā)光，實(shí)現(xiàn)照明和通信的雙重效果。
[0056]其中的聲控傳輸控制模塊可以比較音頻信號(hào)幅度和背景噪聲幅度，當(dāng)沒(méi)有音頻傳輸?shù)臅r(shí)候可以熄滅LED燈用于節(jié)能，實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)場(chǎng)景決定是否需要該模塊工作。比如，博物館展品、紀(jì)念館圖片介紹一般都是循環(huán)播放的，可以選擇使用該模塊在一遍播放結(jié)束之后燈隨之熄滅，等再次播放的時(shí)候燈再亮起來(lái)，實(shí)質(zhì)上這個(gè)模塊的主要功能就是節(jié)能。
[0057]基于上述圖3，接收端200具體工作過(guò)程如下:
[0058]首先，光電探測(cè)器陣列接收從自由空間傳輸來(lái)的可見(jiàn)光音頻信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電流號(hào)。
[0059]其次，帶通濾波器236能夠?yàn)V除非信號(hào)所在頻帶的低頻和高頻噪聲，濾波后的信號(hào)進(jìn)入低噪放大器，低噪放大器噪聲系數(shù)很低，放大微弱探測(cè)光信號(hào)的時(shí)候可以有效提高信噪比，經(jīng)過(guò)低噪放大器的信號(hào)從輸出口一分為二，分別進(jìn)入后續(xù)的處理模塊。
[0060]然后，兩路信號(hào)分別進(jìn)入二級(jí)放大電路231和限幅電路232，二級(jí)放大電路231對(duì)低噪放大后的信號(hào)再次放大，限幅電路232可以為解調(diào)器提供穩(wěn)定幅度的信號(hào)，可以抑制FM解調(diào)中寄生AM解調(diào)的存在。
[0061]然后，經(jīng)過(guò)放大處理后的信號(hào)進(jìn)入FM解調(diào)電路233，F(xiàn)M解調(diào)電路233采用正交解調(diào)器，兩路載頻分別調(diào)至Π和f2，實(shí)現(xiàn)對(duì)左、右聲道信號(hào)的解調(diào)，左、右聲道信號(hào)分別解調(diào)是傳輸立體聲音頻的第二步。
[0062]最后，解調(diào)后的信號(hào)經(jīng)過(guò)去加重電路234，對(duì)信號(hào)的高頻分量進(jìn)行壓低衰減處理，以實(shí)現(xiàn)原有信號(hào)的功率分布；解調(diào)出來(lái)的兩路信號(hào)經(jīng)過(guò)后端輸出緩沖器235通過(guò)后端音頻插座240和音頻線連接的耳機(jī)或者音箱進(jìn)行收聽(tīng)。
[0063]綜上所述，本實(shí)施例提供的立體聲無(wú)線傳輸系統(tǒng)具備的有益效果如下:
[0064](1)基于可見(jiàn)光通信技術(shù)的立體聲音頻傳輸系統(tǒng)利用高速可見(jiàn)光LED實(shí)現(xiàn)了立體聲音頻信號(hào)的無(wú)線傳輸，通信距離可達(dá)2m，并且無(wú)電磁干擾，具有綠色通信的特質(zhì)。
[0065](2)基于可見(jiàn)光通信技術(shù)的立體聲音頻傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了音頻信號(hào)的斷點(diǎn)續(xù)傳功能。當(dāng)無(wú)線視頻信號(hào)被障礙物阻斷之后，接收端視頻停止播放。當(dāng)障礙物移開(kāi)之后，音頻信號(hào)又可以正常接收并播放。
[0066](3)基于可見(jiàn)光通信技術(shù)的立體聲音頻傳輸系統(tǒng)采用了左右聲道分別進(jìn)行FM調(diào)制的方法，實(shí)現(xiàn)了立體聲的傳播；且?guī)挶容^高，可以實(shí)現(xiàn)立體聲音頻的傳輸；發(fā)送端和接收端電路采用了集成芯片，便于集成，整個(gè)系統(tǒng)小巧便攜；
[0067](4)基于可見(jiàn)光通信技術(shù)的立體聲音頻傳輸系統(tǒng)所有芯片和元件均可以方便購(gòu)買，價(jià)格便宜，方便制作，可以應(yīng)用于博物館等展廳進(jìn)行展品介紹，有很高的實(shí)用價(jià)值。
[0068]綜上所述，本發(fā)明提供的系統(tǒng)充分利用可見(jiàn)光可以利用光信號(hào)實(shí)現(xiàn)通信的功能，在發(fā)送端對(duì)左右聲道分別進(jìn)行頻率調(diào)制，在接收端進(jìn)行恢復(fù)及解調(diào)，在照明的同時(shí)完成立體聲的傳輸，即使在電磁波受限制的使用場(chǎng)所仍然可以利用可見(jiàn)光進(jìn)行立體聲的傳播。該系統(tǒng)適用于HiFi (High-Fidelity,高保真)立體聲音頻的無(wú)線傳輸，并對(duì)室內(nèi)可見(jiàn)光通信系統(tǒng)提出了理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)，具有良好的應(yīng)用前景。
[0069]以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種立體聲無(wú)線傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括: 發(fā)送端，包括音頻信號(hào)源和可見(jiàn)光發(fā)射器件，以及并列連接在所述音頻信號(hào)源與所述可見(jiàn)光發(fā)射器件之間的兩個(gè)前端處理電路，根據(jù)所述音頻信號(hào)控制所述可見(jiàn)光發(fā)射器件在自由空間發(fā)出可見(jiàn)光信號(hào)； 接收端，包括可見(jiàn)光接收器件和音頻輸出器件，以及并列連接在所述可見(jiàn)光接收器件與所述音頻輸出器件之間的兩個(gè)后端處理電路，所述可見(jiàn)光接收器件感測(cè)并接收所述可見(jiàn)光信號(hào)，由所述兩個(gè)后端處理電路恢復(fù)音頻信號(hào)，并通過(guò)所述音頻輸出器件輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)前端處理電路為左聲道前端處理電路和所述右聲道前端處理電路，均依次包括: 第一低噪放大器、自動(dòng)增益控制電路、預(yù)加重電路、頻率調(diào)制電路和發(fā)送輸出緩沖器； 其中所述頻率調(diào)制電路利用壓控振蕩器產(chǎn)生載波，且所述左聲道前端處理電路和所述右聲道前端處理電路中頻率調(diào)制電路中使用的載波頻率不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述左聲道前端處理電路和所述右聲道前端處理電路的發(fā)送輸出緩沖器均與所述可見(jiàn)光發(fā)射器件連接； 所述可見(jiàn)光發(fā)射器件包括LED驅(qū)動(dòng)電路和LED陣列，所述LED驅(qū)動(dòng)電路提供直流偏置電壓，并將所述發(fā)送輸出緩沖器輸出的音頻信號(hào)源與所述直流偏置電壓進(jìn)行耦合到LED陣列，并驅(qū)動(dòng)所述LED陣列發(fā)光產(chǎn)生明暗變化的光脈沖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述LED陣列采用相同的LED燈以環(huán)狀分布，且所有LED燈均朝向不同的方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送端的左聲道前端處理電路和所述右聲道前端處理電路之間還包括聲控傳輸模塊，用于感測(cè)沒(méi)有音頻信號(hào)輸出時(shí)控制關(guān)閉LED陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可見(jiàn)光接收器件為可見(jiàn)光探測(cè)器陣列，由多個(gè)光電探測(cè)器構(gòu)成，并采用與所述LED陣列相同的環(huán)狀分布，用于接收來(lái)自各個(gè)方向的可見(jiàn)光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)后端處理電路為左聲道后端處理電路和所述右聲道后端處理電路，均依次包括: 二級(jí)放大電路、限幅電路、頻率解調(diào)電路、去加重電路和接收輸出緩沖器； 所述頻率解調(diào)電路采用正交解調(diào)器的載波進(jìn)行解調(diào)，且所述左聲道后端處理電路和所述右聲道后端處理電路中分別采用所述左聲道前端處理電路和所述右聲道前端處理電路中頻率調(diào)制電路中使用的載波頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可見(jiàn)光接收器件和兩個(gè)二級(jí)放大電路之間還依次包括帶通濾波器和第二低噪放大器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收端的左聲道后端處理電路和所述右聲道后端處理電路還包括:靜噪電路，用于感測(cè)沒(méi)有音頻信號(hào)輸出時(shí)控制關(guān)閉所述接收發(fā)送緩沖器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述音頻信號(hào)源和所述前端處理電路之間還包括:前端音頻插座，所述音頻信號(hào)源發(fā)出的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)所述前端音頻插座后分為左聲道音頻信號(hào)和右聲道音頻信號(hào)，分別進(jìn)入左聲道前端處理電路和右聲道前端處理電路進(jìn)行處理； 所述后端處理電路與音頻輸出器件之間也包括:后端音頻插座，經(jīng)過(guò)所述后端處理電路恢復(fù)得到的左聲道音頻信號(hào)和右聲道音頻信號(hào)通過(guò)所述后端音頻插座連接到所述音頻輸出器件。
【文檔編號(hào)】H04B10/116GK104320188SQ201410497635
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】李壯, 韓大海, 付鵬, 張民, 李青 申請(qǐng)人:北京廣廈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)股份公司, 北京郵電大學(xué)