CN107172510A - 基于Aptx‑LL编码的蓝牙麦克风 - Google Patents

基于Aptx‑LL编码的蓝牙麦克风 Download PDF

Info

Publication number
CN107172510A
CN107172510A CN201710475341.8A CN201710475341A CN107172510A CN 107172510 A CN107172510 A CN 107172510A CN 201710475341 A CN201710475341 A CN 201710475341A CN 107172510 A CN107172510 A CN 107172510A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bluetooth
aptx
voice signal
power amplifier
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710475341.8A
Other languages
English (en)
Inventor
彭安金
黄永华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Minzu University
Original Assignee
Southwest Minzu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Minzu University filed Critical Southwest Minzu University
Priority to CN201710475341.8A priority Critical patent/CN107172510A/zh
Publication of CN107172510A publication Critical patent/CN107172510A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/08—Mouthpieces; Microphones; Attachments therefor
    • H04R1/083—Special constructions of mouthpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/02—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for preventing acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于Aptx‑LL编码的蓝牙麦克风，为了解决教师目前上课使用的无线麦克风的功耗，语音失真，信号串扰的问题而设计。本发明包括：壳体，设置在所述壳体内的语音输出电路，所述语音输出电路包括：采集外界语音信号的拾音器；电连接所述拾音器，对所述语音信号进行放大的功放电路；电连接功放电路的蓝牙芯片，所述蓝牙芯片包括对语音信号进行模数转换的ADC模数转换电路以及Aptx‑LL编码输出器，所述Aptx‑LL编码输出器对模数转换后的语音信号进行Aptx‑LL编码，并基于蓝牙协议通过天线输出；与所述的功放电路、蓝牙芯片电连接，提供所述的蓝牙麦克风工作所需电压的电源模块，所述电源模块包括可充电的锂电池。

Description

基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风
技术领域
本发明涉及麦克风，具体是一种采用Aptx-LL编码的蓝牙无线麦克风。
背景技术
当两个强度相等而其中一个经过延迟的声音同时到聆听者耳中时，如果延迟在30ms以内，听觉上将感到声音好像只来自未延迟的声源，并不感到经延迟的声源存在。当延迟时间超过30ms而未达到50ms时，则听觉上可以识别出已延迟的声源存在，但仍感到声音来自未经延迟的声源。只有当延迟时间超过50ms以后，听觉上才感到延迟声成为一个清晰的回声。这种现象称为哈斯效应，有时也称为优先效应。
在日常的教学中，老师使用扩音器主要以“小蜜蜂”和红外线麦克风为主。有线麦克风：小蜜蜂扩音器，无线麦克风：红外线麦克风，VHF无线话筒，UHF无线话筒等。“小蜜蜂”属于有线类麦克风，主要采用模拟电路对音频信号处理；红外线麦克风属于无线麦克风，以红外光作为声音信号的载体，实现发射、接收的无线扩音系统。基本原理与普通射频系统类似，在无线发射接收过程中也需要进行声音信号的调制与解调的过程。
“小蜜蜂”：体积大、有线不方便携带,使老师上课不方便。
红外线：有效接收距离短，且无法支持多方位传输；电力消耗大；抗干扰差；因红外的直线传输，导致覆盖范围小；接收天线(就是传感器)安装要求高，容易出现盲点等。
VHF无线话筒：受VHF电视频道、呼站台和无线电话及其他工业干扰源的干扰较大；射频噪声较大；天线较长；音频调制信号带宽较窄，不允许扩展；可使用的频率范围不宽(61MHz)等。
UHF无线话筒：对较小金属物体反射多，可形成多途径传播产生的干扰；传播衰减大；功耗大，需较大的发射功率，电池寿命较短；系统设置复杂等。
鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种低延迟、低功耗、低干扰；待机时间长的基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风。
为达到上述发明目的，本发明基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风，包括：壳体，设置在所述壳体内的语音输出电路，所述语音输出电路包括：
采集外界语音信号的拾音器；
电连接所述拾音器，对所述语音信号进行放大的功放电路；
电连接功放电路的蓝牙芯片，所述蓝牙芯片包括对语音信号进行模数转换的ADC模数转换电路以及Aptx-LL编码输出器，所述Aptx-LL编码输出器对模数转换后的语音信号进行Aptx-LL编码，并基于蓝牙协议通过天线输出；
与所述的功放电路、蓝牙芯片电连接，提供所述的蓝牙麦克风工作所需电压的电源模块，所述电源模块包括可充电的锂电池。
进一步地，功放电路和蓝牙芯片直接串接有滤波电路，所述语音信号经过滤波电路滤波后，再分为左右声道信号接入蓝牙芯片。
进一步地，所述蓝牙芯片连接有用于指示所述的麦克风工作状态的LED指示灯。
进一步地，所述功放电路包括max9812芯片。
进一步地，所述蓝牙芯片为CSR8670蓝牙芯片。
进一步地，所述电源模块包括锂电池，分别连接所述锂电池的稳压电路、充电电路，所述稳压电路采用HT7333芯片，所述HT7333芯片有三个引脚，其中，输入端VIN端口接锂电池正极，输出端VOUT端口连接蓝牙芯片的电源端，GND端连接锂电池负极(地线)；所述充电电路包括TP4056芯片，所述TP4056芯片的BAT端连接锂电池正极，VCC端连接设置在壳体上的USB接口电源正极。借由上述方案，本发明基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风至少具有以下优点：
采用蓝牙无线技术不会让相邻教室的无线信号相互干扰。
采用Aptx-LL编解码，实现延迟性降到最低，最小化同步差异，满足哈斯效 应，听觉上感觉不到清晰回声。
采用蓝牙技术实现低功耗，使设备待机时间更长。
解决了使用者使用的无线麦克风的功耗，语音失真，信号串扰的问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风示意图；
图2是本发明基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风的功放电路；
图3是本发明基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风的基于HT7333的稳压电路；
图4是本发明基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风的HT7333芯片的原理图；
图5是本发明基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风的基于TP4056的充电电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
Aptx-LL是一种基于子带ADPCM(SB-ADPCM)技术的数字音频压缩算法。
参见图1，本发明一较佳实施例所述的一种基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风，包括：
壳体，设置在所述壳体内的语音输出电路，所述语音输出电路包括：
采集外界语音信号的拾音器；
电连接所述拾音器，对所述语音信号进行放大的功放电路；
电连接功放电路的蓝牙芯片，所述蓝牙芯片包括对语音信号进行模数转换的ADC模数转换电路以及Aptx-LL编码输出器，所述Aptx-LL编码输出器对模数转换后的语音信号进行Aptx-LL编码，并基于蓝牙协议通过天线输出；
与所述的功放电路、蓝牙芯片电连接，提供所述的蓝牙麦克风工作所需电压的电源模块，所述电源模块包括可充电的锂电池。
本实施例通过拾音器采集外界语音信号，由于直接由拾音器采集的语音(模拟)信号非常微弱直接输入芯片不满足芯片对信号的要求，所以需要前置放大 才能实现对芯片要求匹配。语音信号经过MAX9812音频放大，进入蓝牙芯片csr8670，由蓝牙芯片自带的16位ADC对输入的语音信号进行模数转换，再通过芯片中的Kal imba DSP对语音数字信号进行Aptx-LL编码处理，然后通过蓝牙协议连接到蓝牙从设备(接收器)，传递处理好的音频数据。
在电源模块中，选用3.7V锂电池供电，使用HT7333低压降元器件得到3.3V给蓝牙芯片和MAX9812芯片供电。在给锂电池充电的选择上，选用TP4056的充电电路。
参见图2至5所示，具体介绍如下：
如图2所示，为音频接口放大电路(功放电路)设计原理图。
J1表示3.5mm音频接口，其中引脚1表示公共地，引脚2表示左声道，引脚3表示右声道，引脚4悬空；
U2表示MAX9812音频放大器。
工作原理：
(1)当麦克风插头插入音频接口有信号传入该电路时，电信号经C3和R4构成的滤波电路滤波，消除高频噪声；
(2)关断信号端引脚1接高电平，MAX9812正常工作，信号进入MAX9812音频输入端；
(3)经MAX9812放大后，从音频放大器输出端输出，经过RC电路滤波后，再分为左右声道信号接入CSR8670.
注：VCC和GND之间串联一个电容，这个电容是傍路消振电容，防止通过电源引入的干扰和寄生振荡，起到滤波、去耦、消除高频震荡的作用。
参见图3、4基于HT7333稳压电路设计
概述：一款正电压输出的低压降三端线性稳压器。
特性：(1)固定版本输出电压为3.3V
(2)输出电压精度为±2％
(3)内部集成过热保护和限流电路
(4)工作温度范围是零下40℃-85℃
表1 HT7333性能参数
参数 符号 范围 单位
输入工作电压 VIN 12 V
输出电流 IOUT 300 mA
工作结温范围 TJ 125 ℃
超低静态电流 IS 4 μA
工作原理：利用输出电压反馈，与基准电压VREF比较，经误差放大器，误差放大器输出来控制调整管的压降，最终达到稳定控制及稳定输出电压的目的。
稳压过程：
当输入电压Vi上升→输出电压Vo上升→反馈电压VF上升→反馈电压VF与基准电压VREF比较→误差电压VB下降→c.e间电压上升→输出电压Vo下降
当输入电压Vi下降→输出电压Vo下降→反馈电压VF下降→反馈电压VF与基准电压VREF比较→误差电压VB上升→c.e间电压下降→输出电压Vo上升。
参见图5基于TP4056的充电电路设计。
充电模块电路原理图，如图5所示。其中U4表示USB 3.0接口，接口中VCC表示电源正极端口，D-表示负电压数据线，D+表示正电压数据线，ID口是用来当USB在进行数据交换时区分主从设备的，VSS表示接电源地端口，U3表示TP4056。
(1)该充电模块设计选择不需要温度监测，故将TEMP引脚接地，关闭温度监测；
(2)充电电流设置检测端PROG外接一下拉电阻后，可对充电电流进行设置，在充电过程进行到各种模式下时，可对充电电流进行估值，充电电流I即 BAT端口电流可有PROG端口的电压及电阻表示IBAT＝VPROG/RPROG*1200.
(3)GND端连接锂电池负极(地线)。
(4)VCC端接USB接口电源正极
(5)当充电过程开始，CE(芯片使能端)端被使能，使TP4056进入正常工作；充电过程结束，CE端为未被使能，TP4056停止工作。
(6)充电指示端(CHRG)外接一上拉电阻和以黄色发光二极管，当充电正在进行，CHRG端由高阻态被拉为低电平，黄色发光二极管被导通发光，表示充电过程正在进行；当充电过程结束，CHRG端由低电平变为高阻态，黄色发光二极管截止，不发光。
(7)BAT端接锂电池的正极，同时外接一个10μF的电容，以防止尖峰和毛刺电压损坏芯片，导致电路不能正常工作。
本发明采用蓝牙方式实现无线传输可以避免信号串扰，采用Aptx-LL技术可以实现低功耗，低延迟，延迟时间<40ms，满足哈斯效应，听觉上感觉不到清晰回声。
本发明改进目前教室里已有的教学设备，使用具有Aptx-LL解码的音频接收装置直接连接教室现有的音响设备接口。教师使用具有Aptx-LL编码功能的音频发射器(麦克风)。实现低延迟；低功耗；低干扰；待机时间长。满足教师的日常授课。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风，其特征在于，包括：壳体，设置在所述壳体内的语音输出电路，所述语音输出电路包括：
采集外界语音信号的拾音器；
电连接所述拾音器，对所述语音信号进行放大的功放电路；
电连接功放电路的蓝牙芯片，所述蓝牙芯片包括对语音信号进行模数转换的ADC模数转换电路以及Aptx-LL编码输出器，所述Aptx-LL编码输出器对模数转换后的语音信号进行Aptx-LL编码，并基于蓝牙协议通过天线输出；
与所述的功放电路、蓝牙芯片电连接，提供所述的蓝牙麦克风工作所需电压的电源模块，所述电源模块包括可充电的锂电池。
2.根据权利要求1所述的基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风，其特征在于，功放电路和蓝牙芯片直接串接有滤波电路，所述语音信号经过滤波电路滤波后，再分为左右声道信号接入蓝牙芯片。
3.根据权利要求1所述的基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风，其特征在于，所述蓝牙芯片连接有用于指示所述的麦克风工作状态的LED指示灯。
4.根据权利要求1所述的基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风，其特征在于，所述功放电路包括max9812芯片。
5.根据权利要求1所述的基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风，其特征在于，所述蓝牙芯片为CSR8670蓝牙芯片。
6.根据权利要求1所述的基于Aptx-LL编码的蓝牙麦克风，其特征在于，所述电源模块包括锂电池，分别连接所述锂电池的稳压电路、充电电路，所述稳压电路采用HT7333芯片，所述HT7333芯片有三个引脚，其中，输入端VIN端口接锂电池正极，输出端VOUT端口连接蓝牙芯片的电源端，GND端连接锂电池负极；所述充电电路包括TP4056芯片，所述TP4056芯片的BAT端连接锂电池正极，VCC端连接设置在壳体上的USB接口电源正极。
CN201710475341.8A 2017-06-21 2017-06-21 基于Aptx‑LL编码的蓝牙麦克风 Pending CN107172510A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710475341.8A CN107172510A (zh) 2017-06-21 2017-06-21 基于Aptx‑LL编码的蓝牙麦克风

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710475341.8A CN107172510A (zh) 2017-06-21 2017-06-21 基于Aptx‑LL编码的蓝牙麦克风

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107172510A true CN107172510A (zh) 2017-09-15

Family

ID=59820505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710475341.8A Pending CN107172510A (zh) 2017-06-21 2017-06-21 基于Aptx‑LL编码的蓝牙麦克风

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107172510A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109031469A (zh) * 2018-06-25 2018-12-18 成都智棚农业科技有限公司 一体化光伏无线气象站

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070242839A1 (en) * 2006-04-13 2007-10-18 Stanley Kim Remote wireless microphone system for a video camera
CN102711018A (zh) * 2012-06-06 2012-10-03 国光电器股份有限公司 一种无线话筒
CN203261458U (zh) * 2013-06-03 2013-10-30 北京兴科迪科技有限公司 双麦克风消噪式蓝牙耳机及装有该蓝牙耳机的车辆
CN104539305A (zh) * 2015-01-21 2015-04-22 詹莉 无线通信吊坠及其通信方法
US20150268921A1 (en) * 2002-01-04 2015-09-24 Alain Georges Systems and methods for creating, modifying, interacting with and playing musical compositions
CN106210943A (zh) * 2016-07-25 2016-12-07 北京塞宾科技有限公司 一种无线k歌话筒
CN207075067U (zh) * 2017-06-21 2018-03-06 西南民族大学 基于Aptx‑LL编码的蓝牙麦克风

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150268921A1 (en) * 2002-01-04 2015-09-24 Alain Georges Systems and methods for creating, modifying, interacting with and playing musical compositions
US20070242839A1 (en) * 2006-04-13 2007-10-18 Stanley Kim Remote wireless microphone system for a video camera
CN102711018A (zh) * 2012-06-06 2012-10-03 国光电器股份有限公司 一种无线话筒
CN203261458U (zh) * 2013-06-03 2013-10-30 北京兴科迪科技有限公司 双麦克风消噪式蓝牙耳机及装有该蓝牙耳机的车辆
CN104539305A (zh) * 2015-01-21 2015-04-22 詹莉 无线通信吊坠及其通信方法
CN106210943A (zh) * 2016-07-25 2016-12-07 北京塞宾科技有限公司 一种无线k歌话筒
CN207075067U (zh) * 2017-06-21 2018-03-06 西南民族大学 基于Aptx‑LL编码的蓝牙麦克风

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陆云龙: "基于nRF24Z1的多媒体教室无线话筒设计", 《实验室研究与探索》 *
黄珲: "多媒体课室无线麦克风的分析与改进", 《科技创新导报》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109031469A (zh) * 2018-06-25 2018-12-18 成都智棚农业科技有限公司 一体化光伏无线气象站

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102354883B (zh) 一种音频信号转接装置
CN207783087U (zh) 带有线功能的无线耳机电路及无线耳机
CN101170325A (zh) 蓝牙无线麦克风
CN206042256U (zh) 一种蓝牙耳机音箱集成装置
CN102387429B (zh) 一种音频信号转接装置、音频信号传输系统
CN206452511U (zh) 一种组合式耳机
CN106998509A (zh) 一种带蓝牙传输的无线麦克风
CN102710821B (zh) 一种用于对讲手机的手咪以及对讲手机
CN103379402A (zh) 耳机接口电路及具有该耳机接口电路的便携式电子装置
CN103139673A (zh) 一种蓝牙小音箱
CN207075067U (zh) 基于Aptx‑LL编码的蓝牙麦克风
CN107172510A (zh) 基于Aptx‑LL编码的蓝牙麦克风
CN203352779U (zh) 一种无线麦克风系统
CN105047212A (zh) 音频播放电路和播放器
CN103926867A (zh) 一种基于音频信号的信息传输方法
CN202014240U (zh) 一种适用于空呼器面罩的无线语音通讯系统
CN106411411A (zh) 一种红外语音和数据传输通信系统
CN216904883U (zh) 一种导游讲解机的uhf频段接收机及导游讲解机
CN203072137U (zh) 一种采用有线传输方式和无线传输方式的两用耳机
CN205454036U (zh) 一种耳机转换器及耳机
CN103347104B (zh) 可对外充电的移动设备
CN205029849U (zh) 抗干扰数字话筒
CN210958770U (zh) 一种具有无线监听功能的直播声卡
CN203933733U (zh) 一种远程声音互动通讯装置
CN209234001U (zh) 一种用语音活动检测来降低功耗的红外无线麦克风

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170915

RJ01 Rejection of invention patent application after publication