CN110381419A - 一种无线麦克风系统及其信号传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无线麦克风系统及其信号传输方法，包括：发射模块和接收模块；发射模块包括：声音拾取单元、模数转换单元和发射单元；接收模块包括：接收单元和数模转换单元；声音拾取单元用于拾取音频信号，并将音频信号发送至模数转换单元；模数转换单元用于将音频信号转换为数字信号后发送至发射单元；发射单元用于将数字信号和识别码封装成数据包，并通过无线电波方式发送至接收单元；接收单元用于接收无线电信号，将无线电信号解调成数据包，并对数据包进行分解处理，得到所述数字信号和所述识别码，并在确定识别码为预设识别码时，将数字信号发送至数模转换单元；数模转换单元用于接收数字信号并将数字信号转换为模拟信号输出。该无线麦克风系统可防止同频干扰，避免串音现象。

Description

一种无线麦克风系统及其信号传输方法

技术领域

本发明实施例涉及麦克风技术领域，尤其涉及一种无线麦克风系统及其信号传输方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，对于精神世界的追求逐步加深，因此对于汽车功能的需求也越来越高。为了满足人们对于汽车功能的需求，汽车功能也在不断的完善，如汽车的视听系统有了长足的进度，从原始的有线麦克风系统到现在的无线传输。

现有技术中的无线对频麦克风系统作为一种先进的车载视听系统，缓解了乘客长途行车的疲惫以及枯燥感，丰富了人们精神文化生活，满足了人们对于精神世界的追求。

然而，现有技术中的无线对频麦克风系统的无线传输方式是通过FM调制解调方式，此方式容易受到杂频的干扰，从而造成串音的现象，用户的体验较差。

发明内容

本发明提供一种无线麦克风系统及其信号传输方法，该无线麦克风系统可防止同频干扰，避免串音现象，提升了用户的体验。

第一方面，本发明实施例提供了一种无线麦克风系统，该无线麦克风系统包括：发射模块和接收模块；所述发射模块包括：声音拾取单元、模数转换单元和发射单元；所述接收模块包括：接收单元和数模转换单元；

所述声音拾取单元与所述模数转换单元连接，用于拾取音频信号，并将所述音频信号发送至所述模数转换单元；

所述模数转换单元与所述发射单元连接，用于将所述音频信号转换为数字信号后发送至所述发射单元；

所述发射单元用于将所述数字信号和识别码封装成数据包，并通过无线电波方式发送至所述接收单元；

所述接收单元用于接收无线电信号，将所述无线电信号解调成所述数据包，并对所述数据包进行分解处理，得到所述数字信号和所述识别码，并在确定所述识别码为预设识别码时，将所述数字信号发送至所述数模转换单元；

所述数模转换单元与所述接收单元连接，用于接收所述数字信号并将所述数字信号转换为模拟信号输出。

进一步地，所述发射单元还用于在所述声音拾取单元拾取所述音频信号之前，在预设的频率范围内，随机抓取n个频点和与所述n个频点一一对应的n个识别码，并将所述n个频点和所述n个识别码通过无线电波方式传输给所述接收单元；其中，n为整数且n≥2；

所述接收单元用于根据所述n个识别码形成n个预设识别码。

进一步地，所述模数转化单元包括模数转换器；

所述发射单元包括无线音频发射芯片；

所述接收单元包括无线音频接收芯片；

所述数模转换单元包括数模转换器。

进一步地，所述模数转换器包括△-∑模数转换器。

进一步地，所述模数转换单元的采样率为48KHz；所述模数转换器的量化精度为24Bit；

所述数模转换单元的采样率为48KHz；所述模数转换器的量化精度为24Bit。

进一步地，该无线麦克风系统还包括：控制模块和显示模块；

所述控制模块分别与所述发射模块和所述显示模块连接，用于控制所述显示模块对所述数字信号进行显示。

进一步地，该无线麦克风系统还包括音频运放电路；所述音频运放电路与所述接收模块连接，用于将所述模拟信号进行放大。

进一步地，该无线麦克风系统还包括混响电路；所述混响电路与所述音频运放电路连接，用于将所述放大后的模拟信号进行混响处理。

第二方面，本发明实施例还提供了一种无线麦克风系统的信号传输方法，该无线麦克风系统的信号传输方法采用第一方面所述的无线麦克风系统进行信号传输；

所述无线麦克风系统的信号传输方法包括：

所述声音拾取单元拾取音频信号，并将所述音频信号发送至所述模数转换单元；

所述模数转换单元将所述音频信号转换为数字信号后发送至所述发射单元；

所述发射单元将所述数字信号和识别码封装成数据包，并通过无线电波方式发送至所述接收单元；

所述接收单元接收无线电信号，将所述无线电信号解调成所述数据包，并对所述数据包进行分解处理，得到所述数字信号和所述识别码，并在确定所述识别码为预设识别码时，将所述数字信号发送至所述数模转换单元；

所述数模转换单元接收所述数字信号并将所述数字信号转换为模拟信号输出。

进一步地，在所述声音拾取单元拾取音频信号，并将所述音频信号发送至所述模数转换单元之前，还包括：

所述发射单元在预设的频率范围内，随机抓取n个频点和与所述n个频点一一对应的n个识别码，并将所述n个频点和所述n个识别码通过无线电波方式传输给所述接收单元；其中，n为整数且n≥2；

所述接收单元根据所述n个识别码形成n个预设识别码。

本发明通过模数转换单元将声音拾取单元拾取的音频信号转换为数字信号后发送至发射单元，通过发射单元对数字信号和识别码一起封装成数据包，并以无线电波方式发送至接收单元，接收单元进行分解处理后确定识别码为预设识别码时，才会通过数模转换单元将数字信号转换为模拟信号输出，即音频信号采用数字加密传输至接收单元，即使是使用相同的频点，只要识别码与接收单元内预设识别码不同，就不会发送至数模转换单元，因此不会有串音的现象产生，解决现有技术中音频信号容易受到杂频的干扰，从而造成串音的问题，提升了用户的体验。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种无线麦克风系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的又一种无线麦克风系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种无线麦克风系统的立体图；

图4是图3中无线麦克风系统的正视图；

图5是图3中无线麦克风系统的后视图；

图6是图3中无线麦克风系统的爆炸图；

图7是本发明实施例提供的一种无线麦克风系统的信号传输方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种无线麦克风系统的结构示意图，该无线麦克风系统100包括：发射模块10和接收模块20；发射模块10包括：声音拾取单元11、模数转换单元12和发射单元13；接收模块20包括：接收单元21和数模转换单元22；声音拾取单元11与模数转换单元12连接，用于拾取音频信号，并将音频信号发送至模数转换单元12；模数转换单元12与发射单元13连接，用于将音频信号转换为数字信号后发送至发射单元13；发射单元13用于将数字信号和识别码封装成数据包，并通过无线电波方式发送至接收单元21；接收单元21用于接收无线电信号，将无线电信号解调成数据包，并对数据包进行分解处理，得到数字信号和识别码，并在确定识别码为预设识别码时，将数字信号发送至数模转换单元22；数模转换单元22与接收单元21连接，用于接收数字信号并将数字信号转换为模拟信号输出。

其中，现有技术中的音频信号为模拟信号。现有技术中无线麦克风系统的麦克风拾取模拟的需求音频信号之后，通过接收模块直接输出。如果通过其它麦克风拾取了干扰音频信号，且频点相同时，此干扰音频信号会串入需求音频信号中，同需求音频信号一起通过接收模块输出，如此，便会有干扰的杂音出现。

而本发明实施例提供的无线麦克风系统，首先，发射单元10和接收单元20进行对频，本发明实施例是通过发射单元10在设置的频率范围内，随机地抓取1个频点和随机产生1个识别码，由发射单元10把随机地抓取1个频点和随机产生1个识别码通过无线电波方式发送到接收单元21进行配对，此时接收单元20已经存储有预设识别码(和发射单元13产生的识别码对应)。然后，当声音拾取单元11拾取音频信号之后，先通过模数转换单元12将模拟的音频信号转换为数字信号发送给发射单元13，然后通过发射单元13将数字信号和识别码一起封装成数据包发送给接收单元21。因为在拾取音频信号之前，接收单元21已经存储有预设识别码，因此当发射单元13发射含有数字信号和识别码的数据包时，接收单元21接收并对数据包进行分解处理之后，确定识别码为预设识别码时，才会将数字信号发送至数模转换单元22，通过数模转换单元22将数字信号转换为模拟信号输出。如果其它的声音拾取单元拾取了其它干扰音频信号，此时干扰音频信号和需要拾取的音频信号的频点不同，则接收单元21不会接收此干扰音频信号，避免了干扰音频信号会串入需要拾取的音频信号中，导致噪音。如果干扰音频信号和需要拾取的音频信号的频点相同，但是识别码不同，则虽然接收单元21可以接收干扰音频信号，但是也不会将干扰音频信号输出，避免了干扰音频信号会串入需要拾取的音频信号中，导致噪音，即本实施例提供的无线麦克风系统建立一对一的加密通道，保证音频信号的纯正没有干扰。

本发明实施例的技术方案，通过模数转换单元将声音拾取单元拾取的音频信号转换为数字信号后发送至发射单元，通过发射单元对数字信号和识别码一起封装成数据包，并以无线电波方式发送至接收单元，接收单元进行分解处理后确定识别码为预设识别码时，才会通过数模转换单元将数字信号转换为模拟信号输出，即音频信号采用数字加密传输至接收单元，即使是使用相同的频点，只要识别码与接收单元内预设识别码不同，就不会发送至数模转换单元，因此不会有串音的现象产生，解决现有技术中音频信号容易受到杂频的干扰，从而造成串音的问题，提升了用户的体验。

可选的，发射单元13还用于在声音拾取单元拾取音频信号之前，在预设的频率范围内，随机抓取n个频点和与n个频点一一对应的n个识别码，并将n个频点和n个识别码通过无线电波方式传输给接收单元21；其中，n为整数且n≥2；接收单元21用于根据n个识别码形成n个预设识别码。

其中，因为发射单元13是随机抓取n个频点和与n个频点一一对应的n个识别码，所以有可能其它的声音拾取单元拾取了其它干扰音频信号的频点和识别码与需要拾取的音频信号的频点和识别码相同，所以本实施通过发射单元13在预设的频率范围内，随机抓取n个频点和与n个频点一一对应的n个识别码，并将n个频点和n个识别码通过无线电波方式传输给接收单元21进行配对，配对成功后，发射单元13的频点就在这n个频点间切换。可选的，图3是本发明实施例提供的一种无线麦克风系统的立体图，图4是图3中无线麦克风系统的正视图，图6是图3中无线麦克风系统的爆炸图，如图3、图4和图6所示，接收模块20还包括旋钮组件213。当其它的声音拾取单元拾取了其它干扰音频信号的频点和识别码与需要拾取的音频信号的频点和识别码相同时，可以手动通过旋钮组件213改变发射单元13此时的频点，接收单元21都会自动跟随，跳到对应的频点，可以灵活解决串音问题。

本技术方案，通过发射单元在预设的频率范围内，随机抓取n个频点和与n个频点一一对应的n个识别码，并将n个频点和n个识别码通过无线电波方式传输给接收单元进行配对，当其中一个频点和识别码都相同时，改变发射单元此时的频点，接收单元都会自动跟随，跳到对应的频点，进一步避免了杂频的干扰。

可选的，模数转化单元12例如可以包括模数转换器；发射单元13例如可以包括无线音频发射芯片；接收单元21例如可以包括无线音频接收芯片；数模转换单元22例如可以包括数模转换器。可选的，模数转换器包括△-∑模数转换器。可选的，模数转换单元的采样率为48KHz；模数转换器的量化精度为24Bit；数模转换单元的采样率为48KHz；模数转换器的量化精度为24Bit。可选的，通过无线电波发射数据包时，采用1/4πDQPSK数字调制解调方式，将数据包发射出去。

其中，当采用△-∑模数转换器时，模拟信号进入模数转换器后，先在调制器中做求积处理，并将模拟信号转为数字信号，在这个过程中会产生一定的量化噪声，这种噪声将影响到输出结果，因此，采用将转换过的数字信号较低的频率一位一位地传送到输出端，同时在这之间加一级低通滤波器的方法，就可将量化噪声过滤掉，从而得到一组精确的数字信号，即为模数转换单元12发送给发射单元13的数字信号。当模数转换单元的采样率为48KHz；模数转换器的量化精度为24Bit；数模转换单元的采样率为48KHz；模数转换器的量化精度为24Bit时，音频精度高，还圆度好。采用1/4πDQPSK数字调制解调方式，信号具有比较高的频谱效率和功率利用性能，降低误码率。

本技术方案，通过采用采样率为48KHz，量化精度为24Bit的高性能音频专用的△-∑模数转换器处理声音拾取单元拾取的音频信号和模数转换器还原接收到音频信号；采用1/4πDQPSK数字调制解调方式，全数字无线传输，有别于传统的FM调制解调方式，音频信号传输过程中无需进行压缩和扩展处理，也无需进行预加重和去加重处理，所以采用此无线麦克风系统得到的声音的频响、瞬态、线性等指标都很好，保留了声音的原汁原味，非常接近有线麦克风的音质。

图2是本发明实施例提供的又一种无线麦克风系统的结构示意图，如图2所示，无线麦克风系统100还包括：控制模块30和显示模块40；控制模块30分别与发射模块10和显示模块40连接，用于控制显示模块40对数字信号进行显示。

其中，控制模块30可以接收发射单元13的此时的频点，然后通过显示模块40对发射单元13的此时的频点以及数字信号等进行显示。

可选的，继续参见图2，无线麦克风系统100还包括：音频运放电路50；音频运放电路50与接收模块20连接，用于将模拟信号进行放大。

其中，本技术方案通过设置音频运放电路，以匹配不同的功放机。因为当数模转换单元数字信号转换为模拟信号输出时的音频信号不够，所以通过音频运放电路对此音频信号进行放大之后给了功放机，从而匹配不同的设备要求。

可选的，继续参见图2，无线麦克风系统100还包括：混响电路60；混响电路60与音频运放电路50连接，用于将放大后的模拟信号进行混响处理。

其中，当音频运放电路对此音频信号进行放大之后，做混响处理，实现客户对音频的音质要求。

可选的，图5是本发明实施例提供的无线麦克风系统的后视图，如图3、图4、图5和图6所示，无线麦克风系统100还包括：前面板211、无线麦克风装饰框212、LED灯214、PCB板215、无线麦克风接收机主板216、下壳体217、底壳218、六芯信号线总线219以及上壳220。

其中，前面板211、无线麦克风装饰框212、下壳体217、底壳218以及上壳220构成无线麦克风系统100的边框，用于对无线麦克风系统100内部的结构进行支撑和保护。LED灯214用于对数字信号进行显示。模数转换单元12和发射单元13例如可以集成在PCB板215上。接收单元21和数模转换单元22例如可以集成在无线麦克风接收机主板216。六芯信号线总线219用于和其它设备(例如汽车中高级驾驶辅助模块连接)进行信号的传输。

本发明实施例还提供了一种无线麦克风系统的信号传输方法，图7是本发明实施例提供的一种无线麦克风系统的信号传输方法的流程图。该无线麦克风系统的信号传输方法采用上述实施例中的无线麦克风系统进行信号传输。如图7所示，该无线麦克风系统的信号传输方法包括：

S110、声音拾取单元拾取音频信号，并将音频信号发送至模数转换单元。

S120、模数转换单元将音频信号转换为数字信号后发送至发射单元。

S130、发射单元将数字信号和识别码封装成数据包，并通过无线电波方式发送至接收单元。

S140、接收单元接收无线电信号，将所述无线电信号解调成所述数据包，并对所述数据包进行分解处理，得到数字信号和识别码，并在确定识别码为预设识别码时，将数字信号发送至数模转换单元。

S150、数模转换单元接收数字信号并将数字信号转换为模拟信号输出。

本发明实施例的技术方案，通过模数转换单元将声音拾取单元拾取的音频信号转换为数字信号后发送至发射单元，通过发射单元对数字信号和识别码一起封装成数据包，并以无线电波方式发送至接收单元，接收单元进行分解处理后确定识别码为预设识别码时，才会通过数模转换单元将数字信号转换为模拟信号输出，即音频信号采用数字加密传输至接收单元，即使是使用相同的频点，只要识别码与接收单元内预设识别码不同，就不会发送至数模转换单元，因此不会有串音的现象产生，解决现有技术中音频信号容易受到杂频的干扰，从而造成串音的问题。

可选的，在声音拾取单元拾取音频信号，并将音频信号发送至模数转换单元之前，还包括：

发射单元在预设的频率范围内，随机抓取n个频点和与n个频点一一对应的n个识别码，并将n个频点和n个识别码通过无线电波方式传输给接收单元；其中，n为整数且n≥2；

接收单元根据n个识别码形成n个预设识别码。

本技术方案，通过发射单元在预设的频率范围内，随机抓取n个频点和与n个频点一一对应的n个识别码，并将n个频点和n个识别码通过无线电波方式传输给接收单元进行配对，当其中一个频点和识别码都相同时，改变发射单元此时的频点，接收单元都会自动跟随，跳到对应的频点，进一步避免了杂频的干扰。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种无线麦克风系统，其特征在于，包括：发射模块和接收模块；所述发射模块包括：声音拾取单元、模数转换单元和发射单元；所述接收模块包括：接收单元和数模转换单元；

所述声音拾取单元与所述模数转换单元连接，用于拾取音频信号，并将所述音频信号发送至所述模数转换单元；

所述模数转换单元与所述发射单元连接，用于将所述音频信号转换为数字信号后发送至所述发射单元；

所述发射单元用于将所述数字信号和识别码封装成数据包，并通过无线电波方式发送至所述接收单元；

所述接收单元用于接收无线电信号，将所述无线电信号解调成所述数据包，并对所述数据包进行分解处理，得到所述数字信号和所述识别码，并在确定所述识别码为预设识别码时，将所述数字信号发送至所述数模转换单元；

所述数模转换单元与所述接收单元连接，用于接收所述数字信号并将所述数字信号转换为模拟信号输出。

2.根据权利要求1所述的无线麦克风系统，其特征在于，所述发射单元还用于在所述声音拾取单元拾取所述音频信号之前，在预设的频率范围内，随机抓取n个频点和与所述n个频点一一对应的n个识别码，并将所述n个频点和所述n个识别码通过无线电波方式传输给所述接收单元；其中，n为整数且n≥2；

所述接收单元用于根据所述n个识别码形成n个预设识别码。

3.根据权利要求1所述的无线麦克风系统，其特征在于，所述模数转化单元包括模数转换器；

所述发射单元包括无线音频发射芯片；

所述接收单元包括无线音频接收芯片；

所述数模转换单元包括数模转换器。

4.根据权利要求3所述的无线麦克风系统，其特征在于，所述模数转换器包括△-∑模数转换器。

5.根据权利要求1所述的无线麦克风系统，其特征在于，所述模数转换单元的采样率为48KHz；所述模数转换器的量化精度为24Bit；

所述数模转换单元的采样率为48KHz；所述模数转换器的量化精度为24Bit。

6.根据权利要求1所述的无线麦克风系统，其特征在于，还包括：控制模块和显示模块；

所述控制模块分别与所述发射模块和所述显示模块连接，用于控制所述显示模块对所述数字信号进行显示。

7.根据权利要求1所述的无线麦克风系统，其特征在于，还包括音频运放电路；所述音频运放电路与所述接收模块连接，用于将所述模拟信号进行放大。

8.根据权利要求7所述的无线麦克风系统，其特征在于，还包括混响电路；所述混响电路与所述音频运放电路连接，用于将所述放大后的模拟信号进行混响处理。

9.一种无线麦克风系统的信号传输方法，采用权利要求1-8任一项所述的无线麦克风系统进行信号传输，其特征在于，包括：

所述声音拾取单元拾取音频信号，并将所述音频信号发送至所述模数转换单元；

所述模数转换单元将所述音频信号转换为数字信号后发送至所述发射单元；

所述发射单元将所述数字信号和识别码封装成数据包，并通过无线电波方式发送至所述接收单元；

所述接收单元接收无线电信号，将所述无线电信号解调成所述数据包，并对所述数据包进行分解处理，得到所述数字信号和所述识别码，并在确定所述识别码为预设识别码时，将所述数字信号发送至所述数模转换单元；

所述数模转换单元接收所述数字信号并将所述数字信号转换为模拟信号输出。

10.根据权利要求9所述的无线麦克风系统的信号传输方法，其特征在于，在所述声音拾取单元拾取音频信号，并将所述音频信号发送至所述模数转换单元之前，还包括：

所述发射单元在预设的频率范围内，随机抓取n个频点和与所述n个频点一一对应的n个识别码，并将所述n个频点和所述n个识别码通过无线电波方式传输给所述接收单元；其中，n为整数且n≥2；

所述接收单元根据所述n个识别码形成n个预设识别码。