CN108471565A - 航空地面无线耳机系统 - Google Patents

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张招森
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Abstract

本发明提供的航空地面无线耳机系统，包括第一收发器和第二收发器；第一收发器与飞行内话系统的音频接口连接；第二收发器与航空地面耳机连接；第一收发器和第二收发器均包括外壳、设置在外壳内的音频处理电路、主处理器和射频处理电路；射频处理电路包括2.4G天线、2.4G双向收发芯片U51和2.4G功放电路；第一收发器与第二收发器完成配对后，飞行内话系统通过第一收发器与第二收发器与航空地面耳机进行通信。该系统第一收发器与飞机音频插口连接，第二收发器与航空地面耳机连接，第一收发器与第二收发器建立连接后，第二收发器上的耳机可以与飞行内话系统进行连接通话，通话距离可达到300米，提高了通话距离，提高了抗噪效果，运用场景更宽广。

Description

航空地面无线耳机系统
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及航空地面无线耳机系统。
背景技术
现有的航空地面无线耳机多用于飞机在地面拖行时，地面人员和飞机驾驶室机组人员进行通话。但是现有的航空地面无线耳机存在以下缺陷：1、现有的航空地面无线耳机一般使用蓝牙连接，通话距离在10米之内。2、现有的航空地面无线耳机一般没有抗噪功能，通话质量不佳。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供航空地面无线耳机系统，提高了通话距离，提高了抗噪效果。
一种航空地面无线耳机系统，包括第一收发器和第二收发器；所述第一收发器与飞行内话系统的音频接口连接；所述第二收发器与航空地面耳机连接；
所述第一收发器和第二收发器的电路结构相同，均包括外壳、设置在外壳内的音频处理电路、主处理器和射频处理电路；
所述射频处理电路包括2.4G天线、2.4G双向收发芯片U51和2.4G功放电路，其中2.4G天线与2.4G功放电路的输入端电连接，2.4G功放电路的输出端接2.4G双向收发芯片U51的信号输入端，2.4G双向收发芯片U51的信号输出端与主处理器电连接；主处理器与音频处理电路电连接；
所述第一收发器与第二收发器完成配对后，飞行内话系统通过第一收发器与第二收发器与航空地面耳机进行通信。
进一步地，所述第一收发器与第二收发器的配对过程包括：
启动第一收发器的配对功能，进入配对模式；
启动第二收发器的配对功能，进入配对模式；
第一收发器当检测到配对范围内存在进入配对模式的第二收发器时，完成第一收发器与第二收发器的配对。
进一步地，所述第一收发器用于开机时，主动搜索已配对完成的第二收发器，当搜索到第二收发器时，建立与第二收发器的通信链路，完成飞行内话系统与航空地面耳机之间的通话。
进一步地，所述第二收发器用于实时检测与第一收发器之间的距离；第二收发器当检测到与第一收发器之间的距离超过预设的配对距离时，提示与第一收发器断开连接。
进一步地，所述2.4G功放电路包括滤波器LF50和功放芯片U52；所述2.4G天线接滤波器LF50的输入端，滤波器LF50的输出端通过串联电容C80接功放芯片U52的第10端子，功放芯片U52的第4端子作为2.4G功放电路的输出端；
所述2.4G功放电路的输出端通过依次串联电感L50、电感L51、电容C69接2.4G双向收发芯片U51的第4端子，2.4G功放电路的输出端与电感L50的公共连接点通过电容C65接地，电感L50和电感L51的公共连接点通过电容C66接地，电感L51和电容C69的公共连接点通过电容C67接地；2.4G双向收发芯片U51的第4端子通过电感L52接2.4G双向收发芯片U51的第6端子，2.4G双向收发芯片U51的第5端子通过电感L53接2.4G双向收发芯片U51的第6端子，2.4G双向收发芯片U51的第5端子通过电阻R54接2.4G双向收发芯片U51的第6端子。
进一步地，所述音频处理电路包括音频驱动芯片J3、设置在外壳上的音频插口；音频插口中的麦克风输出端子通过依次串联电阻R5、电容C16、电阻R2接音频驱动芯片J3的第10端子和第11端子，电容C16和电阻R2的公共连接点通过电容C9接地，电阻R2和音频驱动芯片J3的公共连接点通过电阻R1接地；音频驱动芯片J3的第17端子通过依次串联电阻R4、电容C22接主处理器，电阻R4和电容C22的公共连接点通过电容C26接地；
音频插口中的SP输出端子通过串联电阻R25接音频驱动芯片J3的第13端子，电阻R25与音频驱动芯片J3的公共连接点通过电阻R27接地。
进一步地，还包括设置在外壳上的多个按键和LED灯，所述按键和LED灯分别与主处理器电连接。
进一步地，所述2.4G天线的谐振频率范围为2.410MHZ～2.478MHZ。
由上述技术方案可知，本发明提供的航空地面无线耳机系统，第一收发器与飞机音频插口连接，第二收发器与航空地面耳机连接，第一收发器与第二收发器建立连接后，第二收发器上的耳机可以与飞行内话系统进行连接通话。主要运用于飞机在地面拖行时，地面人员与飞机驾驶室机组人员进行通话，替代早前的有线耳机。该系统的第一收发器可以连接多个第二收发器进行多方全双工对讲，通话距离可达到300米，提高了通话距离，提高了抗噪效果，运用场景更宽广。除了飞机在地面正常拖行之外，还运用于地面人员培训、飞机除防冰与其它维修工作需要多人通话的场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为实施例1提供的航空地面无线耳机系统的模块框图。
图2为实施例1提供的第一收发器或第二收发器的立体图。
图3为实施例1提供的第一收发器或第二收发器的正视图。
图4为实施例1提供的第一收发器或第二收发器的模块框图。
图5为实施例1提供的LED灯的电路图。
图6为实施例1提供的按键的电路图。
图7为实施例4提供的2.4G功放电路的电路图一。
图8为实施例4提供的2.4G功放电路的电路图二。
图9为实施例5提供的音频处理电路的电路图一。
图10为实施例5提供的音频处理电路的电路图二。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“内”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。
实施例1：
参见图1-4，实施例1提供了航空地面无线耳机系统，包括第一收发器和第二收发器；所述第一收发器与飞行内话系统的音频接口连接；所述第二收发器与航空地面耳机连接；
具体地，第一收发器通过螺纹式航空插头GX12-4连接飞行内话系统的音频接口；地面耳机与第二收发器通过螺纹式航空插头GX12-4连接。飞行内话系统为驾驶舱人员相互之间的通讯提供服务，以及机组与地勤人员之间的联系，并为机组提供键控、发射、接通飞机无线电通讯系统和接通无线电导航系统的功能。
飞行内话系统由音频控制板、插孔板、音频接口、按下通话开关、手握式话筒、头戴式送受话器、氧气面罩话筒、喇叭和有关联的设备组成。其中机长和副驾驶各有一个音频控制板、一个头顶喇叭、一个驾驶盘PTT开关(发射键，push to talk的缩写)、一个头戴式送麦克风、一个氧气面罩话筒。观察员有一个音频控制板、一个手握式话筒和耳机。航空地面耳机用于地勤人员与飞机进行通信。
所述第一收发器和第二收发器的电路结构相同，均包括外壳1、设置在外壳内的音频处理电路、主处理器和射频处理电路；
所述射频处理电路包括2.4G天线、2.4G双向收发芯片U51和2.4G功放电路，其中2.4G天线与2.4G功放电路的输入端电连接，2.4G功放电路的输出端接2.4G双向收发芯片U51的信号输入端，2.4G双向收发芯片U51的信号输出端与主处理器电连接；主处理器与音频处理电路电连接。
具体地，该第一收发器和第二收发器可采用电池供电，电池放置在电池盒4中，该收发器采用2.4G技术完成飞机上与地面之间的通信，通信距离能达到300米，提高了通话距离。2.4G天线接收2.4G信号，经过2.4G功放电路放大后，发送给2.4G双向收发芯片，并传给主控制器,提高了抗噪效果。
所述2.4G天线的谐振频率范围为2.410MHZ～2.478MHZ。
具体地，参见图5、6，还包括设置在外壳上的多个按键3和LED灯2，所述按键3和LED灯2分别与主处理器电连接。LED灯指示航空地面无线耳机收发器的工作状态。按键方便用户改变航空地面无线耳机收发器的工作状态。按键包括开关机按键、音量增加按键、音量减小按键。LED灯包括绿色、红色、蓝色。
所述第一收发器与第二收发器完成配对后，飞行内话系统通过第一收发器与第二收发器与航空地面耳机进行通信。
该系统第一收发器与飞机音频插口连接，第二收发器与航空地面耳机连接，第一收发器与第二收发器建立连接后，第二收发器上的耳机可以与飞行内话系统进行连接通话。主要运用于飞机在地面拖行时，地面人员与飞机驾驶室机组人员进行通话，替代早前的有线耳机。该系统的第一收发器可以连接多个第二收发器进行多方全双工对讲，通话距离可达到300米，提高了通话距离，提高了抗噪效果，运用场景更宽广。除了飞机在地面正常拖行之外，还运用于地面人员培训、飞机除防冰与其它维修工作需要多人通话的场景。
实施例2：
实施例2在实施例1的基础上，细化了配对功能。
所述第一收发器与第二收发器的配对过程包括：
启动第一收发器的配对功能，进入配对模式；
启动第二收发器的配对功能，进入配对模式；
第一收发器当检测到配对范围内存在进入配对模式的第二收发器时，完成第一收发器与第二收发器的配对。
具体地，首先第一收发器和第二收发器装上电池后，长按开关机按键3s以上，见绿色led灯亮再松开，表示开机完成。在开机状态下长按开关机按键至红色led灯闪亮再松开，完成关机。
开机完成后，进入配对流程。第一收发器和第二收发器在开机状态下长按音量增加按键5s，蓝色led灯亮，进入对码状态。配对过程中，第一收发器先进入配对模式，蓝色led灯闪烁。再将需要配对的第二收发器进入配对模式。当第二收发器蓝色led灯与第一收发器蓝色led灯同步闪烁表示配对完成，此时可以按一下第二收发器的开关机按键将第二收发器关机。接着配对下一个需要配对的第二收发器，当所有需要配对的第二收发器都配对完成后，将第一收发器关机重新启动完成全部匹配(注：每台第一收发器最多只能配对4台第二收发器，需要匹配的第一收发器与第二收发器在5米距离内操作)。
实施例3：
实施例3在其他实施例的基础上，细化了连接功能。
连接状态：所述第一收发器用于开机时，主动搜索已配对完成的第二收发器，当搜索到第二收发器时，建立与第二收发器的通信链路，完成飞行内话系统与航空地面耳机之间的通话。
具体地，第一收发器和第二收发器开机后，已匹配完成的第一收发器和第二收发器都会主动搜索，搜索过程中蓝色led灯每3s闪亮一次，搜索到已配对的机器后自动连接，并有提示音”Connected(连接)”，进入对讲模式，蓝色led灯长亮。此时第二收发器之间以及第一收发器和第二收发器连接的驾驶舱之间可以建立通话。
脱机状态：所述第二收发器用于实时检测与第一收发器之间的距离；第二收发器当检测到与第一收发器之间的距离超过预设的配对距离时，提示与第一收发器断开连接。
具体地，在第一收发器和第二收发器的对讲过程中，第一收发器和第二收发器超出配对距离时(200～300米)，蓝色led灯每3s闪亮一次，每20s有一次提示音”Disconnected(断开)”。回到可通讯距离后又自动连接(蓝色led灯长亮，并有提示音”Connected”)。
除此之外，第一收发器和第二收发器还具有音量调节功能、PTT按钮、低电提示功能。
音量调节：第二收发器在对讲中可以通过音量增加按键和音量减小按键调节音量，音量从高到低共5档，调节时有相应的提示音。
PTT按钮：第二收发器工作时，按压并保持PTT按钮进行发话，发话结束即松开PTT按钮进行监听其它第二收发器或者驾驶舱的语音。
低电提示：第一收发器和第二收发器当电池电压低于3.4V时，红色led灯每隔5s闪两次，每隔60s次提示音”low power(低电量)”；建议尽快更换电池。
实施例4：
实施例2在其他实施例的基础上，增加了一种2.4G功放电路，参见图7、8，所述2.4G功放电路包括滤波器LF50和功放芯片U52；所述2.4G天线接滤波器LF50的输入端，滤波器LF50的输出端通过串联电容C80接功放芯片U52的第10端子，功放芯片U52的第4端子作为2.4G功放电路的输出端；
所述2.4G功放电路的输出端通过依次串联电感L50、电感L51、电容C69接2.4G双向收发芯片U51的第4端子，2.4G功放电路的输出端与电感L50的公共连接点通过电容C65接地，电感L50和电感L51的公共连接点通过电容C66接地，电感L51和电容C69的公共连接点通过电容C67接地；2.4G双向收发芯片U51的第4端子通过电感L52接2.4G双向收发芯片U51的第6端子，2.4G双向收发芯片U51的第5端子通过电感L53接2.4G双向收发芯片U51的第6端子，2.4G双向收发芯片U51的第5端子通过电阻R54接2.4G双向收发芯片U51的第6端子。
具体地，滤波器LF50的型号为LF2012，功放芯片U52的型号为RFX2401C，2.4G双向收发芯片U51的型号为A7125PKG。该2.4G功放电路采用集成电路进行滤波放大，提高了抗噪效果。RFX2401C是集成电路RF单片机(射频前端集成电路)，包含所有内部IEEE 802.15.4/ZIGBEE,提供服务所需的射频功能无线传感器网络,和其他无线系统在2.4GHZ的ISM波段。
实施例5：
参见图9、10，所述音频处理电路包括音频驱动芯片J3、设置在外壳上的音频插口5；音频插口5中的麦克风输出端子通过依次串联电阻R5、电容C16、电阻R2接音频驱动芯片J3的第10端子和第11端子，电容C16和电阻R2的公共连接点通过电容C9接地，电阻R2和音频驱动芯片J3的公共连接点通过电阻R1接地；音频驱动芯片J3的第17端子通过依次串联电阻R4、电容C22接主处理器，电阻R4和电容C22的公共连接点通过电容C26接地；
音频插口中的SP输出端子通过串联电阻R25接音频驱动芯片J3的第13端子，电阻R25与音频驱动芯片J3的公共连接点通过电阻R27接地。
具体地，音频处理电路用于对麦克风采集的音频信号进行处理，对采集信号进行滤波，进行降噪处理。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.航空地面无线耳机系统，其特征在于，包括第一收发器和第二收发器；所述第一收发器与飞行内话系统的音频接口连接；所述第二收发器与航空地面耳机连接；
所述第一收发器和第二收发器的电路结构相同，均包括外壳、设置在外壳内的音频处理电路、主处理器和射频处理电路；
所述射频处理电路包括2.4G天线、2.4G双向收发芯片U51和2.4G功放电路，其中2.4G天线与2.4G功放电路的输入端电连接，2.4G功放电路的输出端接2.4G双向收发芯片U51的信号输入端，2.4G双向收发芯片U51的信号输出端与主处理器电连接；主处理器与音频处理电路电连接；
所述第一收发器与第二收发器完成配对后，飞行内话系统通过第一收发器与第二收发器与航空地面耳机进行通信。
2.根据权利要求1所述航空地面无线耳机系统，其特征在于，
所述第一收发器与第二收发器的配对过程包括：
启动第一收发器的配对功能，进入配对模式；
启动第二收发器的配对功能，进入配对模式；
第一收发器当检测到配对范围内存在进入配对模式的第二收发器时，完成第一收发器与第二收发器的配对。
3.根据权利要求1所述航空地面无线耳机系统，其特征在于，
所述第一收发器用于开机时，主动搜索已配对完成的第二收发器，当搜索到第二收发器时，建立与第二收发器的通信链路，完成飞行内话系统与航空地面耳机之间的通话。
4.根据权利要求3所述航空地面无线耳机系统，其特征在于，
所述第二收发器用于实时检测与第一收发器之间的距离；第二收发器当检测到与第一收发器之间的距离超过预设的配对距离时，提示与第一收发器断开连接。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述航空地面无线耳机系统，其特征在于，
所述2.4G功放电路包括滤波器LF50和功放芯片U52；所述2.4G天线接滤波器LF50的输入端，滤波器LF50的输出端通过串联电容C80接功放芯片U52的第10端子，功放芯片U52的第4端子作为2.4G功放电路的输出端；
所述2.4G功放电路的输出端通过依次串联电感L50、电感L51、电容C69接2.4G双向收发芯片U51的第4端子，2.4G功放电路的输出端与电感L50的公共连接点通过电容C65接地，电感L50和电感L51的公共连接点通过电容C66接地，电感L51和电容C69的公共连接点通过电容C67接地；2.4G双向收发芯片U51的第4端子通过电感L52接2.4G双向收发芯片U51的第6端子，2.4G双向收发芯片U51的第5端子通过电感L53接2.4G双向收发芯片U51的第6端子，2.4G双向收发芯片U51的第5端子通过电阻R54接2.4G双向收发芯片U51的第6端子。
6.根据权利要求5所述航空地面无线耳机系统，其特征在于，
所述音频处理电路包括音频驱动芯片J3、设置在外壳上的音频插口；音频插口中的麦克风输出端子通过依次串联电阻R5、电容C16、电阻R2接音频驱动芯片J3的第10端子和第11端子，电容C16和电阻R2的公共连接点通过电容C9接地，电阻R2和音频驱动芯片J3的公共连接点通过电阻R1接地；音频驱动芯片J3的第17端子通过依次串联电阻R4、电容C22接主处理器，电阻R4和电容C22的公共连接点通过电容C26接地；
音频插口中的SP输出端子通过串联电阻R25接音频驱动芯片J3的第13端子，电阻R25与音频驱动芯片J3的公共连接点通过电阻R27接地。
7.根据权利要求1-4中任一权利要求所述航空地面无线耳机系统，其特征在于，
还包括设置在外壳上的多个按键和LED灯，所述按键和LED灯分别与主处理器电连接。
8.根据权利要求1-4中任一权利要求所述航空地面无线耳机系统，其特征在于，
所述2.4G天线的谐振频率范围为2.410MHZ～2.478MHZ。
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