CN103686537A - 一种音频无线传输的方法及音响装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线传输音频的方法，其技术方案的要点是，采用音频转换装置将接收到的蓝牙音频信号转换为红外音频调制信号，再将红外调制信号发射至红外接收音响装置，由红外接收音响装置对接收到的红外调制信号进行解调，产生音频信号由音频放大电路驱动音响扬声器发声。本发明的目的是克服了现有无线音频传输技术的不足，提供一种采取蓝牙与红外音频传输技术组合应用，能够既可以支持标准主端音源设备的蓝牙音频播放，又能够实现多个音响接收端装置同时接收的音频传输方法，本发明还提供了一种采取蓝牙与红外音频传输技术组合应用，能够既可以支持标准主端音源设备的蓝牙音频播放，又能够实现多个音响接收端装置同时接收的音频无线传输音响装置。

Description

一种音频无线传输的方法及音响装置

【技术领域】

本发明涉及一种音频无线传输的方法，以及实现这种传输系统的音响装置。

本发明涉及一种音频无线信号的转换与发射方法，以及实现这种转换与发射的转换装置。

本发明涉及一种音响与照明装置，更确切地说是一种可接收无线红外音频信号并具备照明功能的音响装置。

【背景技术】

随着人们生活水平的不断提高，对音响效果的要求也越来越高，音响装置需要分布在不同的位置才能形成较好的音响效果。这种“分布式”音响的音频传输系统可以通过有线连接来安装与配置，也可以采用多种无线技术来实现。传统的有线连接方式虽然其器材成本较低，但需要预埋连接线，其安装与维护的工程造价较高，使用过程的灵活性与便利性较差。目前，用无线技术传输音频的方法主要有蓝牙、FM、2.4GHz RF、WiFi、红外线等。

音响系统用户的核心需求是音频信号传输质量与操作的便利性。随着现有智能手机、平板电脑等普遍带有无线蓝牙功能，并支持标准蓝牙音频传输，给人们使用不同蓝牙娱乐终端产品连接到蓝牙音频接收装置，随时播放欣赏音乐带来了极大的便利。蓝牙已成为无线音频传输技术中最主要也是最便利的方式，用智能手机、平板电脑等装置把音乐播放到蓝牙音频接收端如蓝牙耳机、蓝牙音响上欣赏音乐已成为人们的一种习惯。

蓝牙AV传输应用层协议包括A2DP传输与AVRCP控制，已经成为智能手机普遍支持的蓝牙音频传输协议标准。但是现阶段使用蓝牙技术传输音频只能点对点传输，无法实现对“分布式”接收音响进行“广播式”发射，也就是说多个蓝牙接收端并不能同时接收同一个蓝牙音源主端设备的音频发射。目前仅有通过蓝牙主从音箱转发方式而实现的1对2蓝牙音箱。

如果采取将蓝牙音频转换为FM信号再进行“广播式”发射，各种FM系统之间的相互干扰难以避免，从而造成音频信号的传输失真，降低音响效果。而如果将蓝牙转换为某种自定义协议的2.4GHzRF数字“广播式”发射，不仅硬件成本会趋高，更由于蓝牙与其它多种无线传输技术都共同使用2.4GHz附近的ISM频段，如WiFi、Zigbee、数字无绳电话等，在一定空间内的同频段射频信号过多时也容易产生互相干扰。

利用红外线信号进行音频传输，可以实现“广播式”发射与“分布式”接收。其优点是成本低、私密性好、没有无线电信号相互干扰，对传输空间外的环境不会造成任何破坏，不会存在系统之间的那种相互干扰。由于红外线音频传输的功耗偏大，传输路径间不能有任何遮挡物等缺点，导致红外技术难以应用于便携式个人终端装置之间的音频传输。但如果将红外音频传输技术应用到位置相对固定且有电源供电的“分布式”音响装置系统，则能够最大限度地发挥其优势的一面，并规避其主要缺点。

将蓝牙音频信号转换成红外音频信号，然后再进行广播式发射，实现不同位置的多个音响装置同时接收同一个音源发出的无线音频，可以充分利用蓝牙音频播放音源与各种操作的便利性，实现用蓝牙手机对音响装置的播放功能随时进行各种控制。

此外，LED照明已普遍应用于家庭、公司、商场等场合，将照明功能与音响功能相结合，可实现一种具备LED照明功能的无线红外音响装置。虽然已有LED照明与声音播放结合的发明，但相关发明都没有提出解决“分布式”无线音响同时接收来自同一智能手机端音源的播放声音的方法。

【发明内容】

本发明的目的是克服了现有无线音频传输技术的不足，提供一种采取蓝牙与红外音频传输技术组合应用，能够既可以支持标准主端音源设备的蓝牙音频播放，又能够实现多个音响接收端装置同时接收的音频传输方法，本发明还提供了一种采取蓝牙与红外音频传输技术组合应用，能够既可以支持标准主端音源设备的蓝牙音频播放，又能够实现多个音响接收端装置同时接收的音频无线传输音响装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种无线传输音频的方法，其特征在于采用音频转换装置将接收到的蓝牙音频信号转换为红外音频调制信号，再将红外调制信号发射至红外接收音响装置，由红外接收音响装置对接收到的红外调制信号进行解调，产生音频信号由音频放大电路驱动音响扬声器发声。

一种音频无线传输的音响装置，其特征在于包括：

一音频转换装置1，包括外壳10，所述的外壳10内设有用于接收蓝牙信号发射装置发出的蓝牙信号的蓝牙信号接收装置101，所述的蓝牙信号接收装置101上连接有将蓝牙信号转换为红外调制信号的信号处理装置102，所述的信号处理装置102上连接有用于发射红外调制信号的红外信号发射装置103，所述的外壳10内设有为所述的蓝牙信号接收装置101和所述的信号处理装置102以及所述的红外信号发射装置103提供电源的第一电源装置109；

一红外接收音响2，包括壳体20，所述的壳体20上设有红外接收窗201和扬声器散声孔213，所述的红外接收窗201内设有用于接收红外信号发射装置发出的红外调制信号的红外信号接收耦合装置202，所述的红外信号接收耦合装置202上连接有红外信号解调处理装置203，所述的红外信号解调处理装置203通过音频放大电路204连接有扬声器205，所述的壳体20内设有控制电路板206，所述的控制电路板206上连接有电源装置261,所述的红外信号解调处理装置203、音频放大电路204、扬声器205均与所述的控制电路板206电连接。

如上所述音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的音频转换装置1还包含第一电源装置109，第一电源装置109包括进行交流与直流转换的前级电源模块191，所述的前级电源模块191上连接有根据所述的蓝牙信号接收装置101要求进行稳压与电压调整处理的蓝牙电源模块192和根据所述的红外信号发射装置103要求进行稳压与电压调整处理的红外电源模块193。

如上所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的红外接收音响2数量为多个。

如上所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的红外接收音响2还包括有照明装置208。所述的红外接收音响2的壳体20上设有照明透光窗207，所述的壳体20内设有光线能通过所述的照明透光窗207射出的照明装置208。所述的照明装置208与所述的控制电路板206电连接。

如上所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的蓝牙信号接收装置101上连接有模拟音频输出端口115。

如上所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的信号处理装置102通过音频耦合电路125连接有模拟音频输入端口104。

如上所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的红外信号解调处理装置203与所述的音频放大电路204之间设有声道选择装置212，所述的红外信号接收耦合装置202、红外信号解调处理装置203、音频放大电路204均设置于所述的控制电路板206上，所述的照明装置208包括灯光控制电路281与LED灯光装置282。

如上所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的电源装置261包括整流用于供给输入到LED灯泡的LED灯光电源26A和用于供给输入到所述的红外信号接收耦合装置202和红外信号解调处理装置203的红外电源26B。

如上所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的红外信号解调处理装置203与所述的音频放大电路204之间设有声道选择模块212。

与现有类似技术相比，本发明有如下优点：

1、本发明采用蓝牙技术与红外技术相结合实现无线传输音频，传输音频音质效果好，并且能够实现一个音频信号源发射，达到多个音响同时无线接收的效果。

2、本发明可以实现立体声音频播放，也可以实现单声道或多声道音频播放。

3、本发明采取的红外传输对空间外的环境不会造成任何影响，避免系统之间的无线干扰。

4、本发明装置系统中的音源播放主端装置，可直接利用现有具备蓝牙音乐播放功能的智能手机、电脑等设备，无需另外单独配置，充分利用现有资源，且使用方便。本发明使用蓝牙音频传输协议标准，为智能手机所普遍支持，也无需另外单独开发。

【附图说明】

图1是本发明结构原理框图；

图2是本发明使用原理框图；

图3是本发明球泡状音响立体图；

图4是本发明球泡状音响剖视图；

图5是本发明射灯型音响立体图；

图6是本发明开关型音响立体图；

图7是本发明使用状态参考图。

【具体实施方式】

一种音频无线传输的方法，采用音频转换装置将接收的蓝牙音频信号转换为红外音频调制信号，再将红外调制信号发射至红外接收音响，由红外接收音响对接收到的红外调制信号进行解调，由音频放大电路驱动音响扬声器发声。

一种音频无线传输的音响装置，包括音频转换装置1，将蓝牙音频转换到红外音频发射的音频转换装置，作为蓝牙音频接收端，支持标准蓝牙音频传输应用层协议。将蓝牙立体声传输转换为红外音频信号发射。音频转换装置1包括外壳10，所述的外壳10内设有基于标准蓝牙链接与蓝牙音频传输应用的蓝牙信号接收装置101，所述的蓝牙信号接收装置101上连接有将蓝牙信号转换为红外信号的信号处理装置102，所述的信号处理装置102上连接有用于发射红外调制信号的红外信号发射装置103，所述的外壳10内设有为所述的蓝牙信号接收装置101和所述的信号处理装置102以及所述的红外信号发射装置103提供电源的第一电源装置109。

所述的第一电源装置109包括进行交流与直流转换的前级电源模块191，所述的前级电源模块191上连接有根据所述的蓝牙信号接收装置101要求进行稳压与电压调整处理的蓝牙电源模块192和根据所述的红外信号发射装置103要求进行稳压与电压调整处理的红外电源模块193。

所述的蓝牙信号接收装置101包括蓝牙主芯片111、flash程序存贮器112、天线及射频匹配电路113、音频输出接口114。采取开机加电后自动进入蓝牙待匹配连接状态，以便简化与智能手机的蓝牙配对与连接操作。蓝牙信号接收装置接收蓝牙无线信号，蓝牙核心协议、数字音频处理CODEC、音频DA/AD转换已经集成在蓝牙主芯片111内，应用层协议代码基于标准A2DP与AVRCP进行设计，其代码下载到flash程序存贮器112。所述的蓝牙主芯片111，蓝牙音频通过CODEC转换成模拟音频信号或数字I2S信号输出。

所述的红外信号发射装置103包括红外信号调制电路131和红外信号驱动电路132。

所述的信号处理装置102包括音频调整电路121和载波信号处理电路122。所述的信号处理装置102通过模拟音频耦合电路125连接有模拟音频输入端口104。音频调整电路121可采取模拟音频接口或由I2S转模拟输出两种接口转换方式，为抑制音频噪声，可对音频信号进行压缩抑制处理。

所述的红外信号发射装置103将信号通过红外信号调制电路调制到指定频段的的高频脉冲信号，对于接收到的多声道音频信号，将其同时调制到不同频点的红外信道。根据红外信道数量多少，采取直接混频驱动与分离驱动发射两种模式相结合的方式，红外信号驱动电路根据红外发射管数量设计驱动阵列，多个或阵列红外发射管串并联关系以及红外发射管的位置与发射方向可以根据不同产品要求进行设计。

所述的模拟音频输入端口104，使音频转换装置1除了支持将蓝牙音频接收输入转换为红外音频发射输出以外，还可以支持模拟音频信号输入转换为红外音频发射输出，

模拟音频输出端口115，是一个附加模块，使音频转换装置1可以支持将蓝牙音频接收直接转换为模拟音频信号输出。

音频无线传输的音响装置还包括红外接收音响2，红外接收音响2包括壳体20，所述的壳体20上设有红外接收窗201和散声孔213，所述的红外接收窗201内设有用于接收红外信号发射装置发出的红外调制信号的红外信号接收耦合装置202，所述的红外信号接收耦合装置202上连接有红外信号解调处理装置203，所述的红外信号解调处理装置203通过音频放大电路204连接有扬声器205，所述的壳体20内设有控制电路板206，所述的控制电路板206上连接有电源装置261，所述的壳体20上设有照明透光窗207，所述的壳体20内设有光线能通过所述的照明透光窗207射出的照明装置208，所述的红外信号解调处理装置203、音频放大电路204、扬声器205、照明装置208均与所述的控制电路板206电连接。

本发明的具有照明功能的红外无线音响2，可以制成球泡灯状，所述的壳体20上设有用于与灯头孔连接的连接头209。连接头209可以是螺旋的或者卡扣式的。可以直接安装于现有标准的灯头座上，安装方便。

本发明的具有照明功能的红外无线音响2，也可以制成天花射灯结构，所述的壳体20上设有用于安装于天花射灯位的安装卡扣210。通过安装卡扣直接安装在天花上，安装方便。

本发明的具有照明功能的红外无线音响2，还可以制成标准86型开关插座结构，所述的壳体20上设有用于安装于墙壁开关底座内的安装座211，直接安装在墙壁插座的位置上。

所述的红外信号解调处理装置203与所述的音频放大电路204之间设有声道选择装置212。可以将音响设置为左声道或右声道或者左右声道混声。

所述的红外信号接收耦合装置202、红外信号解调处理装置203、音频放大电路204均集成设置于所述的控制电路板206上。体积小，成本低。

所述的电源装置261包括整流用于供给输入到LED灯泡的LED灯光电源26B和用于供给输入到所述的红外信号接收耦合装置202和红外信号解调处理装置203的红外电源26A。LED灯光电源进行交直流转换并调整电压到LED灯泡所需幅度。红外电源26A对电源电平与稳定性进行进一步稳压与电压转换调整处理。

红外信号接收耦合装置202通过多个或阵列高灵敏度红外接收管以及接收耦合电路，将红外信号转换为电脉冲信号，多个或阵列红外接收管位置与方向以及耦合方式针对不同产品要求在设计有所不同。红外信号解调处理装置203包括对红外信号的解调分离、噪声抑制、音频输出等电路单元。对于接收到的多声道音频信号，红外信号解调处理装置将多路音频信号进行分离。

音频放大电路204包括音量调整、音频放大电路，选用立体声音频集成功放。声道转换模块通过切换选择接收任意一路或多路声道的音频信号，从而实现立体声音频效果或者多路声道效果。

所述的照明装置208包括灯光控制电路281与LED灯光装置282。灯光控制电路包括一个多路模拟开关，以便控制灯光开关与亮度调节。

可以在同一空间内设置任意多个，每一个音响可以硬件设定或操作配置到指定的声道。在不改变现有装修环境的基础上，应用该装置实现“广播式”一对多的无线音频传输。

本发明的音源播放装置可使用任何现有支持立体声蓝牙播放主端产品，如智能手机、笔记本电脑等带有蓝牙发射装置的音频播放器。

本发明的音频转换装置将接收的蓝牙信号转换为红外音频信号，再将红外音频信号以广播式发射，由多台红外接收音响进行无线音频接收，不同音响装置接收并播放通过通道选择指定的声音，红外接收音响的照明装置部分可根据需要设置或不设置。

本发明的“分布式”音响系统可以由任意多个音响接收端组成，每一个音响接收端可以硬件设定或操作配置到指定的声道。在不改变现有装修环境的基础上，应用该方法实现“广播式”一对多的无线音频传输。

本发明工作原理：

利用现有的音源播放装置3中的音源装置301播放音频。通过音源播放装置3中的蓝牙信号发射装置302主端、发射端与音频转换装置中的蓝牙信号接收装置101从端、接收端建立蓝牙链接，并基于标准蓝牙音频应用协议进行蓝牙音频传输，经接收端蓝牙解码得到数字音频流，再通过集成在蓝牙主芯片内的音频处理电路包括CODEC与DA转换得到数字与模拟音频信号输出。

对于上述经过蓝牙信号接收装置的数字或模拟音频信号输出，本发明装置中的信号处理装置将其分别进行耦合、转换，形成多声道音频信号。然后经红外信号发射装置中的红外信号调制电路131进行高频调制转换以及混频输出，再经过红外信号驱动电路132的处理，驱动红外发射管阵列发射红外音频信号。

音源播放装置可以使用任何带有蓝牙功能并支持蓝牙立体声传输必须支持A2DPD协议标准的智能手机、平板及移动电脑等蓝牙音乐播放装置。

音源播放装置也可以用有线音频线将音频信号直接输入到本发明的音频转换装置的模拟音频输入接口上，在此情形时，模拟音频信号直接输入到本发明装置中的信号处理装置，其后端信号处理、红外信号发射的工作原理与前述完全相同。

普通具有模拟音频输入接口的有线音响接收装置也可以直接连接到本发明的音频转换装置的模拟音频输出接口上。

Claims (10)

1.一种无线传输音频的方法，其特征在于采用音频转换装置将接收到的蓝牙音频信号转换为红外音频调制信号，再将红外调制信号发射至红外接收音响装置，由红外接收音响装置对接收到的红外调制信号进行解调，产生音频信号由音频放大电路驱动音响扬声器发声。

2.一种音频无线传输的音响装置，其特征在于包括：

一音频转换装置（1），包括外壳（10），所述的外壳（10）内设有用于接收蓝牙信号发射装置发出的蓝牙信号的蓝牙信号接收装置（101），所述的蓝牙信号接收装置（101）上连接有将蓝牙信号转换为红外调制信号的信号处理装置（102），所述的信号处理装置（102）上连接有用于发射红外调制信号的红外信号发射装置（103），所述的外壳（10）内设有为所述的蓝牙信号接收装置（101）和所述的信号处理装置（102）以及所述的红外信号发射装置（103）提供电源的第一电源装置（109）；

一红外接收音响（2），包括壳体（20），所述的壳体（20）上设有红外接收窗（201）和扬声器散声孔（213），所述的红外接收窗（201）内设有用于接收红外信号发射装置发出的红外调制信号的红外信号接收耦合装置（202），所述的红外信号接收耦合装置（202）上连接有红外信号解调处理装置（203），所述的红外信号解调处理装置（203）通过音频放大电路（204）连接有扬声器（205），所述的壳体（20）内设有控制电路板（206），所述的控制电路板（206）上连接有电源装置（261）,所述的红外信号解调处理装置（203）、音频放大电路（204）、扬声器（205）均与所述的控制电路板（206）电连接。

3.根据权利要求2所述音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的音频转换装置（1）还包含第一电源装置（109），第一电源装置（109）包括进行交流与直流转换的前级电源模块（191），所述的前级电源模块（191）上连接有根据所述的蓝牙信号接收装置（101）要求进行稳压与电压调整处理的蓝牙电源模块（192）和根据所述的红外信号发射装置（103）要求进行稳压与电压调整处理的红外电源模块（193）。

4.根据权利要求2所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的红外接收音响（2）数量为多个。

5.根据权利要求2所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的红外接收音响（2）还包括有照明装置（208）。所述的红外接收音响（2）的壳体（20）上设有照明透光窗（207），所述的壳体（20）内设有光线能通过所述的照明透光窗（207）射出的照明装置（208）。所述的照明装置（208）与所述的控制电路板（206）电连接。

6.根据权利要求2所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的蓝牙信号接收装置（101）上连接有模拟音频输出端口（115）。

7.根据权利要求2所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的信号处理装置（102）通过音频耦合电路（125）连接有模拟音频输入端口（104）。

8.根据权利要求2所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的红外信号解调处理装置（203）与所述的音频放大电路（204）之间设有声道选择装置（212），所述的红外信号接收耦合装置（202）、红外信号解调处理装置（203）、音频放大电路（204）均设置于所述的控制电路板（206）上，所述的照明装置（208）包括灯光控制电路（281）与LED灯光装置（282）。

9.根据权利要求2所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的电源装置（261）包括整流用于供给输入到LED灯泡的LED灯光电源（26A）和用于供给输入到所述的红外信号接收耦合装置（202）和红外信号解调处理装置（203）的红外电源（26B）。

10.根据权利要求2所述的音频无线传输的音响装置，其特征在于：所述的红外信号解调处理装置（203）与所述的音频放大电路（204）之间设有声道选择模块（212）。

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