CN104639237A - 一种红外立体声音响收发装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外立体声音响收发装置，其特点是该音响收发装置由红外光信号发送电路和红外光信号接收电路组成，所述红外光信号发送电路由音频输入模块、高频提升模块、ALC前置放大模块、频率调制模块、幅度键控模块和功率驱动发射模块组成；所述红外光信号接收电路由接收与前置放大模块、选频放大模块、增益平衡放大模块、限幅解调模块和功率输出模块组成。本发明与现有技术相比具有距离远，方向性好，抗干扰性能强，噪音小，使用寿命长，结构简单，使用方便，成本低廉，大大改进了现有无线扩音系统频谱资源浪费、保密性差、功耗大等缺陷，为无线扩音和车载无线耳机提供了很好的应用价值。

Description

一种红外立体声音响收发装置

技术领域

本发明涉及红外通信技术领域，具体地说是一种红外立体声音响收发装置。

背景技术

在通信技术飞速发展的今天，通信设备的可靠性、集成度、安全性、稳定性和保密性等性能也随着人们的需求而日渐提高。而红外通信技术由于制作成本较低，安全性高，不需要实体连线而被广泛的运用到各种小型移动设备的数据交互和各式电器设备的控制当中。从有线通信到现在普及的无线通信，各式各样的通信设备和通信手段充斥着人们的眼球，上网或收看电视，收听广播等活动中，为了不影响他人，都会选择使用耳机。有线通信由于通信距离受到导线长短的限制，而且线路干扰人们的活动，不容易进行整理，使用很不方便。

基于无线通信在现在科技发达的时代运用广泛，其中蓝牙、射频和红外通信在短距离无线传输技术中运用最为广泛。而红外通信技术具有安全性好，保密性能高并且绿色无害等优点。在日常生活中，红外线无处不在，不论是太阳光线还是家里的日光灯发出的光纤都存在着红外光。发送端将输入的立体声信号为两路不同频率的调频脉冲信号，经过红外发送管发送。接收端的红外接收头将接收到的红外光信号转换为电信号，再经过选频、放大、解调后输出。解决了上述有线通信设备存在的弊端，并且美观实用。

现有技术存在驱动电流过大，信噪比小，噪声过大，传输距离短，接受角度小以及无法实现立体声大功率音响的无线传输的缺点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种红外立体声音响收发装置，采用红外接、发模块，将输入的立体声音频信号调制成高、低频信号进行红外发射和接收，实现点对点进行立体声音响的无线传输，具有调制频率高、带宽宽和抗干扰性能强，结构简单，集成度高，安全性好，使用方便，成本低廉，无有害辐射产生，绿色环保。

本发明的目的是这样实现的：一种红外立体声音响收发装置，其特点是该音响收发装置由红外光信号发送电路和红外光信号接收电路组成，所述红外光信号发送电路由音频输入模块、高频提升模块、ALC前置放大模块、频率调制模块、幅度键控模块和功率驱动发射模块组成；所述红外光信号接收电路由接收与前置放大模块、选频放大模块、增益平衡放大模块、限幅解调模块和功率输出模块组成；所述音频输入模块将接入的音频信号转换为电信号经高频提升模块放大后输入ALC前置放大模块，经ALC前置放大模块放大的信号依次输入频率调制模块和幅度键控模块进行频率和幅度调制，调制的光信号由功率驱动发射模块进行红外发射；所述接收与前置放大模块将接收的红外光信号转换为电信号后进行放大，放大后的信号依次输入选频放大模块和增益平衡放大模块进行选频放大，选频放大的信号经限幅解调模块的限幅和解调处理，还原出两路音频信号经功率输出模块的功率放大后以立体声音频信号输出，实现立体声音响的无线传输。

所述ALC前置放大模块采用双通道前置放大器将输入信号进行放大和音质处理。

所述频率调制模块采用LM567芯片分别以40kHz和80kHz频率进行调制。

所述幅度键控模块采用施密特触发器对输入信号进行ASK调幅处理。

所述接收与前置放大模块中的前置放大由电压跟随器与同相放大电路组成。

所述选频放大模块采用两阶中频变压器选频电路级联进行选频放大。

所述增益平衡放大模块采用RC选频电路对输入信号进行选频放大。

所述限幅解调模块采用解调芯片对输入信号进行限幅和解调以还原立体声音频信号。

本发明与现有技术相比具有距离远，方向性好，抗干扰性能强，噪音小，使用寿命长，结构简单，使用方便，成本低廉，大大改进了现有无线扩音系统频谱资源浪费、保密性差、功耗大等缺陷，为无线扩音和车载无线耳机提供了很好的应用价值。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

参阅附图1，本发明由红外光信号发送电路1和红外光信号接收电路2组成，所述红外光信号发送电路1由音频输入模块11、高频提升模块12、ALC前置放大模块13、频率调制模块14、幅度键控模块15和功率驱动发射模块16组成；所述红外光信号接收电路2由接收与前置放大模块21、选频放大模块22、增益平衡放大模块23、限幅解调模块24和功率输出模块25组成。

本发明是这样进行红外光信号的发送：将MP3、电脑、手机或话筒等外接设备的音频信号接入音频输入模块11，由音频输入模块11将外部输入的立体声音频信号转化为能被后面连接的各功能模块电路所用的电压信号后输入高频提升模块12，电压大小随音频信号的变化而变化。高频提升模块12将输入的小电压信号初步放大，使信号的电压值达到ALC前置放大模块13的工作电平，ALC前置放大模块13是红外光信号发送电路1中的一个重要功能模块，其主要功能是选择所需要的音频信号再将其放大到额定的可用电平，并且可以对各种音质效果进行控制从而达到美化音质的目的。ALC前置放大模块13采用TA7668作为前置放大芯片，TA7668芯片是带有自动电平控制的双通道前置放大器，该芯片内设有自动电平控制信号检波电路、录音电平自动控制电路、静噪电路和稳压器，因此，能有效地防止由于输入信号不稳定或者接通电源时电压跳变而引起的各种“爆破音”。将前置放大后的信号依次输入频率调制模块14和幅度键控模块15进行频率和幅度调制，频率调制模块14对达到额定电平的信号以40kHz和80kHz两路分别进行调频处理，调频后的信号输入幅度键控模块15进行调幅处理，限制其平均电流，调幅后的信号输入功率驱动发射模块16。所述频率调制模块14采用可调频率范围为16kHz~180kHz的LM567芯片作为调制芯片，使立体声信号分两路进行不同频率的调频处理，低频通道选择f_L=40kHz作为信号的调制频率，高频通道选择f_H=80kHz作为调制频率，使两路信号互不干扰。所述幅度键控模块15采用施密特触发器对输入信号进行ASK调幅处理，经频率调制后的信号波形是占空比为1/2的方波，经幅度调制后信号的电流迅速减小，低频通道的驱动电流约为7mA，高频通道的电流约为23 mA，两路瞬间电流都为80 mA和调制前的信号瞬间电流一样，电流的减小，大大减小了元器件的负担，可以使元器件和电路的使用寿命延长到原来的6~ 18倍。所述红外发射驱动发射模块16采用8050和8550三极管分别组成两路大功率红外发射管的驱动，使两路红外发射管分别发射经频率和幅度调制的40kHz和80kHz光信号。

本发明是这样进行红外光信号的接收：接收与前置放大模块21将接收到的红外光信号转换为电压信号后进行放大，其信号的幅度大小随红外光信号大小的变化而变化，接收转换的信号为发送端40kHz和80kHz两路调制信号的复合信号。所述接收与前置放大模块21中的前置放大由电压跟随器与同相放大电路组成，电压跟随器对放大过程的信号起到了缓冲的作用，稳定电路，隔离后级扬声器产生的反电动势对前级电路的干扰，减小光电转换过程中产生的误差。接收与前置放大模块21将放大后的信号依次输入选频放大模块22和增益平衡放大模块23进行选频放大。所述选频放大模块22采用两阶中频变压器选频电路级联来对信号进行选频放大，选频放大信号分两路完成，选择放大的频率分别为40kHz和80kHz，与发送端的高低频调制频率相对应。所述增益平衡放大模块23采用RC选频电路对输入信号进行选频放大，RC选频电路对信号进一步选频放大，再次过滤噪声，放大有用信号，使信号更加稳定，从而提高信号的信噪比。经选频放大模块22和增益平衡放大模块23二级放大的信号输入限幅解调模块24，所述限幅解调模块24采用CD4046解调芯片对输入信号进行限幅和解调处理，还原出两路音频的立体声信号后输入功率输出模块25。所述功率输出模块25对解调后得到的立体声信号进行功率放大处理，功率放大后的两路信号分别接到扩音器上输出立体声信号，实现立体声音响的远距离无线传输。

以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种红外立体声音响收发装置，其特征在于该音响收发装置由红外光信号发送电路和红外光信号接收电路组成，所述红外光信号发送电路由音频输入模块、高频提升模块、ALC前置放大模块、频率调制模块、幅度键控模块和功率驱动发射模块构成；所述红外光信号接收电路由接收与前置放大模块、选频放大模块、增益平衡放大模块、限幅解调模块和功率输出模块构成；所述音频输入模块将接入的音频信号转换为电信号经高频提升模块放大后输入ALC前置放大模块，经ALC前置放大模块放大的信号依次输入频率调制模块和幅度键控模块进行频率和幅度调制，调制的光信号由功率驱动发射模块进行红外发射；所述接收与前置放大模块将接收的红外光信号转换为电信号后进行放大，放大后的信号依次输入选频放大模块和增益平衡放大模块进行选频放大，选频放大的信号经限幅解调模块的限幅和解调处理，还原出两路音频信号经功率输出模块的功率放大后以立体声音频信号输出，实现立体声音响的无线传输。

2.根据权利要求1所述红外立体声音响收发装置，其特征在于所述ALC前置放大模块采用双通道前置放大器将输入信号进行放大和音质处理。

3.根据权利要求1所述红外立体声音响收发装置，其特征在于所述频率调制模块采用LM567芯片分别以40kHz和80kHz频率进行调制。

4.根据权利要求1所述红外立体声音响收发装置，其特征在于所述幅度键控模块采用施密特触发器对输入信号进行ASK调幅处理。

5.根据权利要求1所述红外立体声音响收发装置，其特征在于所述接收与前置放大模块中的前置放大由电压跟随器与同相放大电路组成。

6.根据权利要求1所述红外立体声音响收发装置，其特征在于所述选频放大模块采用两阶中频变压器选频电路级联进行选频放大。

7.根据权利要求1所述红外立体声音响收发装置，其特征在于所述增益平衡放大模块采用RC选频电路对输入信号进行选频放大。

8.根据权利要求1所述红外立体声音响收发装置，其特征在于所述限幅解调模块采用解调芯片对输入信号进行限幅和解调以还原立体声音频信号。