CN103763027B - 一种基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置和方法，本发明的对讲副机电源利用磁感应充电，对讲主机跟对讲副机之间的音频传输采用红外无线传输技术，本发明主要应用于银行、医院等柜台窗口内外对讲的场合，用于完成窗口内和窗口外的音频双向同步传输，并且室外机采用无连线面板设计，可免除安装时需要粘贴固定或打孔穿线的麻烦。对讲主机和对讲副机采用与外观一样的无话筒杆面板，对讲过程是全双工免提方式通话，即便同时讲话也清晰可辨。

Description

一种基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置和方法

技术领域

本发明涉及一种窗口对讲设备，具体是一种基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置和方法。

背景技术

目前，传统的窗口对讲装置室外对讲面板一般是粘接在窗口玻璃上，由于钢化玻璃不便打孔，因此一般安装时连接线需要绕过玻璃通过柜台底部打孔连接到室内机，这样既影响美观也增加安装难度。其对讲过程采用PTT模式，虽然可以双向对讲，但是交流过程中同时讲话会容易受到干扰且音质不够清晰；所以这种现有设备存在安装过程复杂、传输线路外露、信号易受干扰、对讲效率差的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置和方法，以解决窗口模拟对讲现有设备存在传输线路外露、信号易受干扰、对讲效率差的缺点。并且提高办事双方的沟通效率，进一步提升服务的品质及企业形象。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置，包括设置在窗口透明玻璃两侧的对讲主机和对讲副机；

所述对讲主机包括主机喇叭、主机红外线收发模组、分体感应变压器初级线圈、主机话筒、操作键盘及状态指示器、主供电及数据接口、主机音频编解码模块、微控制单元MCU和主机电源管理模块；所述主机音频编解码模块分别连接主机喇叭、主机话筒、主机红外线收发模组和微控制单元MCU，所述微控制单元MCU还与操作键盘及状态指示器、主供电及数据接口和主机电源管理模块连接，主机电源管理模块还与分体感应变压器初级线圈连接；

所述主机红外线收发模组包括主机载波信号发生器，以及与主机载波信号发生器连接的两个主机红外线调频载波模块，其中一个主机红外线调频载波模块连接有主机红外发射模块，另一个主机红外线调频载波模块连接有主机红外接收模块；

所述主机音频编解码模块包括主机音频解码模块和主机音频编码模块；

所述对讲副机包括副机喇叭、副机红外线收发模组、分体感应变压器次级线圈、副机话筒、副机电源管理模块、副机音频编解码模块；所述副机音频编解码模块分别连接副机喇叭、副机话筒、副机红外线收发模组和副机电源管理模块，副机电源管理模块与分体感应变压器次级线圈连接；

所述副机红外线收发模组包括副机载波信号发生器，以及与副机载波信号发生器连接的两个副机红外线调频载波模块，其中一个副机红外线调频载波模块连接有副机红外发射模块，另一个副机红外线调频载波模块连接有副机红外接收模块；

所述副机音频编解码模块包括副机音频解码模块和副机音频编码模块。

作为本发明进一步的优选方案：所述主机电源管理模块还连接有备用电源接口。

作为本发明进一步的优选方案：所述副机电源管理模块还通过电池管理电路连接有锂电池。

作为本发明进一步的优选方案：使用时，将多个对讲主机并联，并通过网线连接一台网络主机。

作为本发明进一步的优选方案：该装置带有实时电压和功耗自检校正功能，当对讲副机需求的电压和功耗发生变化时，主机红外接收模块获得的与电压成正比的红外信号会反馈至对讲主机，对讲主机通过校正运算后输送满足对讲副机需求大小的电压和功耗，进而达到提高该装置的使用效率。

所述基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置采用的方法，包括红外感应传输方法和电磁感应供电方法；

所述红外感应传输方法如下：

所述主机话筒采集音频信号，并输送到主机音频解码模块进行编码，编码后变成电信号，再通过主机红外线调频载波模块转化成可调频率的红外波，然后由主机红外发射模块发射出去，再由窗口透明玻璃另一侧的副机红外发射模块接收，接收的红外波再由副机红外线调频载波模块输送到副机音频编码模块进行编码，编码后还原成电信号，电信号输送至副机喇叭，副机喇叭发音，从而实现对讲主机向对讲副机的音频信号传输；

所副机话筒采集音频信号，并输送到副机音频解码模块进行编码，编码后变成电信号，再通过主机红外线调频载波模块转化成可调频率的红外波，然后由副机红外发射模块发射出去，再由窗口透明玻璃另一侧的副机红外发射模块接收，接收的红外波再由副机红外线调频载波模块输送到主机音频编码模块进行编码，编码后还原成电信号，电信号输送至主机喇叭，主机喇叭发音，从而实现对讲副机向对讲主机的音频信号传输；

所述电磁感应供电方法如下：

所述对讲主机采用POE供电，并通过主机电源管理模块的高频振荡电路将电能输出至分体感应变压器初级线圈，把电能转换成磁能，然后由对讲副机上的分体感应变压器次级线圈转换成耦合电能后输出，再接入副机电源管理模块，通过副机电源管理模块进行整流和限流后为副机音频编解码模块供电，然后由副机音频编解码模块将电能传输到副机喇叭、副机红外线收发模组和副机话筒，从而实现对讲副机的电能供应。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的对讲副机电源利用磁感应充电，对讲主机跟对讲副机之间的音频传输采用红外无线传输技术，本发明主要应用于银行、医院等柜台窗口内外对讲的场合，用于完成窗口内和窗口外的音频双向同步传输，并且室外机采用无连线面板设计，可免除安装时需要粘贴固定或打孔穿线的麻烦。对讲主机和对讲副机采用与外观一样的无话筒杆面板，对讲过程是全双工免提方式通话，即便同时讲话也清晰可辨。

附图说明

图1为基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置的结构示意图；

图2为对讲主机的原理图；

图3为对讲副机的原理图；

图4为基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置的原理图；

图5为基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置的使用示意图；

图中：1对讲主机、11主机喇叭、12主机红外线收发模组、121主机载波信号发生器、122主机红外线调频载波模块、123主机红外发射模块、124主机红外接收模块、13分体感应变压器初级线圈、14主机话筒、15操作键盘及状态指示器、16主供电及数据接口、17备用电源接口、18主机音频编解码模块、181主机音频解码模块、182主机音频编码模块、19微控制单元MCU、20主机电源管理模块；2对讲副机、21副机喇叭、22副机红外线收发模组、221副机载波信号发生器、222副机红外线调频载波模块、223副机红外发射模块、224副机红外接收模块、23分体感应变压器次级线圈、24副机话筒、25锂电池、26电池管理电路、27副机电源管理模块、28副机音频编解码模块、281副机音频解码模块、282副机音频编码模块；3窗口透明玻璃、4网络主机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，一种基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置，包括设置在窗口透明玻璃3两侧的对讲主机1和对讲副机2。

所述对讲主机1包括主机喇叭11、主机红外线收发模组12、分体感应变压器初级线圈13、主机话筒14、操作键盘及状态指示器15、主供电及数据接口16、备用电源接口17、主机音频编解码模块18、微控制单元MCU19和主机电源管理模块20；所述主机音频编解码模块18分别连接主机喇叭11、主机话筒14、主机红外线收发模组12和微控制单元MCU19，所述微控制单元MCU19还与操作键盘及状态指示器15、主供电及数据接口16和主机电源管理模块20连接，主机电源管理模块20还分别与分体感应变压器初级线圈13和备用电源接口17连接。

所述主机红外线收发模组12包括主机载波信号发生器121，以及与主机载波信号发生器121连接的两个主机红外线调频载波模块122，其中一个主机红外线调频载波模块122连接有主机红外发射模块123，另一个主机红外线调频载波模块122连接有主机红外接收模块124。

所述主机音频编解码模块18包括主机音频解码模块181和主机音频编码模块182。

所述对讲副机2包括副机喇叭21、副机红外线收发模组22、分体感应变压器次级线圈23、副机话筒24、锂电池25、电池管理电路26、副机电源管理模块27、副机音频编解码模块28；所述副机音频编解码模块28分别连接副机喇叭21、副机话筒24、副机红外线收发模组22和副机电源管理模块27，副机电源管理模块27与分体感应变压器次级线圈23连接，所述副机电源管理模块27还通过电池管理电路26连接锂电池25。

所述副机红外线收发模组22包括副机载波信号发生器221，以及与副机载波信号发生器221连接的两个副机红外线调频载波模块222，其中一个副机红外线调频载波模块222连接有副机红外发射模块223，另一个副机红外线调频载波模块222连接有副机红外接收模块224。

所述副机音频编解码模块28包括副机音频解码模块281和副机音频编码模块282。

请参阅图5，本发明可以多组并联使用，多个对讲主机1并联，并通过网线连接一台网络主机4。

该装置带有实时电压和功耗自检校正功能，当对讲副机2需求的电压和功耗发生变化时，主机红外接收模块124获得的与电压成正比的红外信号会反馈至对讲主机1，对讲主机1通过校正运算后输送满足对讲副机2需求大小的电压和功耗，进而达到提高该装置的使用效率。

所述基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置采用的方法，包括红外感应传输方法和电磁感应供电方法。

所述红外感应传输方法如下：

（1）所述主机话筒14采集音频信号，并输送到主机音频解码模块181进行编码，编码后变成电信号，再通过主机红外线调频载波模块122转化成可调频率的红外波，然后由主机红外发射模块123发射出去，再由窗口透明玻璃3另一侧的副机红外发射模块223接收，接收的红外波再由副机红外线调频载波模块222输送到副机音频编码模块282进行编码，编码后还原成电信号，电信号输送至副机喇叭21，副机喇叭21发音，从而实现对讲主机1向对讲副机2的音频信号传输。

（2）所副机话筒24采集音频信号，并输送到副机音频解码模块281进行编码，编码后变成电信号，再通过主机红外线调频载波模块222转化成可调频率的红外波，然后由副机红外发射模块223发射出去，再由窗口透明玻璃3另一侧的副机红外发射模块223接收，接收的红外波再由副机红外线调频载波模块222输送到主机音频编码模块182进行编码，编码后还原成电信号，电信号输送至主机喇叭11，主机喇叭11发音，从而实现对讲副机2向对讲主机1的音频信号传输。

所述对讲副机2向对讲主机1的音频信号传输与对讲主机1向对讲副机2的音频信号传输原理相同。

所述电磁感应供电方法如下：

所述对讲主机1采用POE供电，并通过主机电源管理模块20的高频振荡电路将电能输出至分体感应变压器初级线圈13，把电能转换成磁能，然后由对讲副机2上的分体感应变压器次级线圈23转换成耦合电能后输出，再接入副机电源管理模块27，通过副机电源管理模块27进行整流和限流后为副机音频编解码模块28供电，然后由副机音频编解码模块28将电能传输到副机喇叭21、副机红外线收发模组22和副机话筒24，从而实现对讲副机2的电能供应。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置，其特征在于，包括设置在窗口透明玻璃（3）两侧的对讲主机（1）和对讲副机（2）；

所述对讲主机（1）包括主机喇叭（11）、主机红外线收发模组（12）、分体感应变压器初级线圈（13）、主机话筒（14）、操作键盘及状态指示器（15）、主供电及数据接口（16）、主机音频编解码模块（18）、微控制单元MCU（19）和主机电源管理模块（20）；所述主机音频编解码模块（18）分别连接主机喇叭（11）、主机话筒（14）、主机红外线收发模组（12）和微控制单元MCU（19），所述微控制单元MCU（19）还与操作键盘及状态指示器（15）、主供电及数据接口（16）和主机电源管理模块（20）连接，主机电源管理模块（20）还与分体感应变压器初级线圈（13）连接；

所述主机红外线收发模组（12）包括主机载波信号发生器（121），以及与主机载波信号发生器（121）连接的两个主机红外线调频载波模块（122），其中一个主机红外线调频载波模块（122）连接有主机红外发射模块（123），另一个主机红外线调频载波模块（122）连接有主机红外接收模块（124）；

所述主机音频编解码模块（18）包括主机音频解码模块（181）和主机音频编码模块（182）；

所述对讲副机（2）包括副机喇叭（21）、副机红外线收发模组（22）、分体感应变压器次级线圈（23）、副机话筒（24）、副机电源管理模块（27）、副机音频编解码模块（28）；所述副机音频编解码模块（28）分别连接副机喇叭（21）、副机话筒（24）、副机红外线收发模组（22）和副机电源管理模块（27），副机电源管理模块（27）与分体感应变压器次级线圈（23）连接；

所述副机红外线收发模组（22）包括副机载波信号发生器（221），以及与副机载波信号发生器（221）连接的两个副机红外线调频载波模块（222），其中一个副机红外线调频载波模块（222）连接有副机红外发射模块（223），另一个副机红外线调频载波模块（222）连接有副机红外接收模块（224）；

所述副机音频编解码模块（28）包括副机音频解码模块（281）和副机音频编码模块（282）。

2.根据权利要求1所述的基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置，其特征在于，所述主机电源管理模块（20）还连接有备用电源接口（17）。

3.根据权利要求1所述的基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置，其特征在于，所述副机电源管理模块（27）还通过电池管理电路（26）连接有锂电池（25）。

4.根据权利要求1所述的基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置，其特征在于，使用时，将多个对讲装置并联，并通过网线连接一台网络主机（4）。

5.根据权利要求1所述的基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置，其特征在于，装置带有实时电压和功耗自检校正功能，当对讲副机（2）需求的电压和功耗发生变化时，主机红外接收模块（124）获得的与电压成正比的红外信号会反馈至对讲主机（1），对讲主机（1）通过微控制单元MCU（19）校正运算后输送满足对讲副机（2）需求大小的电压和功耗，进而达到提高该装置的使用效率。

6.根据权利要求1所述的基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置，其特征在于，对讲主机（1）输出至对讲副机（2）的电源是由微控制单元MCU（19）控制的，微控制单元MCU（19）控制的检测信号定时从主机红外发送模块（123）发出，当对讲副机（2）的红外接收模块（224）处于信号覆盖区时，对讲主机（1）持续输出电压至对讲副机（2），当对讲副机（2）的红外接收模块（224）偏离信号覆盖区时，对讲主机（1）将自动停止对对讲副机（2）的供电。

7.一种如权利要求1-5任一所述的基于磁感应供电的红外载波传输信号的窗口对讲装置采用的方法，其特征在于，包括红外感应传输方法和电磁感应供电方法；

所述红外感应传输方法如下：

所述主机话筒（14）采集音频信号，并输送到主机音频解码模块（181）进行编码，编码后变成电信号，再通过主机红外线调频载波模块（122）转化成可调频率的红外波，然后由主机红外发射模块（123）发射出去，再由窗口透明玻璃（3）另一侧的副机红外发射模块（223）接收，接收的红外波再由副机红外线调频载波模块（222）输送到副机音频编码模块（282）进行编码，编码后还原成电信号，电信号输送至副机喇叭（21），副机喇叭（21）发音，从而实现对讲主机（1）向对讲副机（2）的音频信号传输；

所副机话筒（24）采集音频信号，并输送到副机音频解码模块（281）进行编码，编码后变成电信号，再通过主机红外线调频载波模块（222）转化成可调频率的红外波，然后由副机红外发射模块（223）发射出去，再由窗口透明玻璃（3）另一侧的副机红外发射模块（223）接收，接收的红外波再由副机红外线调频载波模块（222）输送到主机音频编码模块（182）进行编码，编码后还原成电信号，电信号输送至主机喇叭（11），主机喇叭（11）发音，从而实现对讲副机（2）向对讲主机（1）的音频信号传输；

所述电磁感应供电方法如下：

所述对讲主机（1）采用POE供电，并通过主机电源管理模块（20）的高频振荡电路将电能输出至分体感应变压器初级线圈（13），把电能转换成磁能，然后由对讲副机（2）上的分体感应变压器次级线圈（23）转换成耦合电能后输出，再接入副机电源管理模块（27），通过副机电源管理模块（27）进行整流和限流后为副机音频编解码模块（28）供电，然后由副机音频编解码模块（28）将电能传输到副机喇叭（21）、副机红外线收发模组（22）和副机话筒（24），从而实现对讲副机（2）的电能供应。