CN110650391A - 一种无线麦克风系统及其识别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无线麦克风系统，包括麦克风模块和接收终端模块；麦克风模块包括咪头，咪头通过第一运放连接至音频信号发送模块，音频信号发送模块与第一MCU模块通讯连接，第一MCU模块与第一控制信号收发模块通讯连接；接收终端模块包括音频信号接收模块，音频信号接收模块与音频信号发送模块无线通讯连接，音频信号接收模块通过第二运放连接至功放，功放与音箱连接，音频信号接收模块与第二MCU模块通讯连接，第二MCU模块与第二控制信号收发模块通讯连接，第一控制信号收发模块与第二控制信号收发模块无线通讯连接，第二MCU模块通过校园网络与服务器连接。本发明能够改进现有技术的不足，实现了无线麦克风的自动识别和匹配。

Description

一种无线麦克风系统及其识别方法
技术领域
本发明涉及音频通讯技术领域，尤其是一种无线麦克风系统及其识别方法。
背景技术
随着学校信息化建设步伐的加快，教室扩声已经成为很多学校和公司关注的领域，目前教室扩声采用的是与传统无线手持麦克风类似的方案，音频同时需要很多麦克风，很多教室，所以为了能够独立使用，需要将话筒拿到教室内进行手动配对，才能使用，这种方式给用户带来了很大的不便，同时因为接收器需要提前设置所以施工和维护工作量较大。校园信息化建设，教室扩声是一个重要的领域，随着学校和厂家的重视加上无线通信技术的发展，各种无线通信在教学中的应用，目前免费开放的主要以2.4G和5.8Ghz为主。而移动互联网技术的发展，各种移动设备都支持这些网络，这样也造成了教室扩声的可靠性要求。这些技术和方案和问题解决都是很多厂家重点关注的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无线麦克风系统及其识别方法，能够解决现有技术的不足，实现了无线麦克风的自动识别和匹配。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种无线麦克风系统，其特征在于：包括麦克风模块和接收终端模块；
麦克风模块包括咪头，咪头通过第一运放连接至音频信号发送模块，音频信号发送模块与第一MCU模块通讯连接，第一MCU模块与第一控制信号收发模块通讯连接；
接收终端模块包括音频信号接收模块，音频信号接收模块与音频信号发送模块无线通讯连接，音频信号接收模块通过第二运放连接至功放，功放与音箱连接，音频信号接收模块与第二MCU模块通讯连接，第二MCU模块与第二控制信号收发模块通讯连接，第一控制信号收发模块与第二控制信号收发模块无线通讯连接，第二MCU模块通过校园网络与服务器连接。
一种上述的无线麦克风系统的识别方法，包括以下步骤：
A、初始化各模块；
B、检测分配通讯频点，
任意选择一对控制信号配对完成的麦克风模块和接收终端模块，分配给其一个通讯频点；
将其余接收终端模块均设置为上述已分配的通讯频点，使用已分配通讯频点的麦克风模块向其余接收终端模块发送声音信号，未接收到声音信号的接收终端模块继续保留原通讯频点，接收到声音信号的接收终端模块更改通讯频点；对更改通讯频点的接收终端模块重复上述过程，直至所有接收终端模块的通讯频点确定；
C、确认接收终端模块的相对位置，
每个接收终端模块独立的顺序发出位置判断码，位置判断码被周边的接收终端模块接收，接收终端模块通过顺序的方式进行位置码发送和接收，并将结果传递给服务器；通过信号接收强度与接收到的关联进行判断，确认接收终端模块的相对位置；
D、麦克风模块配对，
麦克风模块用低发射功率发射配对请求指令，此时如果距接收终端模块的距离小于设定的范围，即接收终端模块能够接收大麦克风的信号，则进入配对操作；当麦克风模块回复在线状态信号的时候，此时收到该回复的接收终端模块有一个或多个，服务器针对这些信号进行强度对比和排序，并通过控制信号要求麦克风模块降低发射功率再次回复确认信号，然后服务器对收到确认信号的接收终端模块的信号接收强度进行对比和排序，再次确认该麦克风模块是否真实在线，若只能被一个接收终端模块接收，其他的接收终端模块未收到，将麦克风模块发射功率调大，然后发确认信号，反复做这种功率调节与检测，直到测试出目前麦克风模块的接收顺序表，再结合前面的配对表与接收终端模块的的物理位置进行对比，形成一个矩阵，通过对矩阵的计算，通过排序计算出麦克风模块的大概位置，然后再结合麦克风模块配对的接收终端模块是否在此区域内，从而判断出麦克风模块是否在配对范围内使用；当麦克风模块收到新的麦克风模块配对请求的时候，说明此时有麦克风模块进入接收终端模块的接收范围内，此时接收终端模块将另一个通讯频点分配给新的麦克风模块；如果再次收到新的麦克风模块配对请求时，接收终端模块检测第一次匹配的麦克风模块是否还在线，若两个麦克风模块均回复在线确认状态，则新的麦克风模块不进行配对处理，若至少一个麦克风模块不在线，则将不在线的麦克风模块的通讯频点配对给新的麦克风模块。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明可以实现老师带着麦克风，每个老师使用自己的无线麦克风无需与其他人共用。通过DSP防啸叫处理，麦克风无需手持靠近嘴边讲话，用一个挂绳佩戴在胸前即可正常讲课，达到一个较远试音的效果。
在每一个教室里面，在无需手动配对的情况下可以实现自动识别两只无线麦克风在同一间教室内使用。方便教师教学和学生回答问题的无线麦克风使用。在老师进入教室自己的麦克风就可以与本班级的扩声系统自动相连，无需人为干预。和其他操作，直接讲课。
通过后台与服务器的处理，可以实现对麦克风进入教室与相邻教室之间避免出现误配对和声音串音等问题，同时可以解决整个学校的无线麦克风干扰问题。后面可以自动分配或人工对所有教室进行频段划分，满足多个教室在同一区域内使用无线麦克风。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式中麦克风模块的结构图。
图2是本发明一个具体实施方式中接收终端模块的结构图。
图3是本发明一个具体实施方式识别过程的流程图。
具体实施方式
本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。
参照图1-3，本发明一个具体实施方式包括麦克风模块和接收终端模块；
麦克风模块包括咪头1，咪头1通过第一运放2连接至音频信号发送模块3，音频信号发送模块3与第一MCU模块4通讯连接，第一MCU模块4与第一控制信号收发模块5通讯连接；
接收终端模块包括音频信号接收模块6，音频信号接收模块6与音频信号发送模块3无线通讯连接，音频信号接收模块6通过第二运放7连接至功放8，功放8与音箱9连接，音频信号接收模块6与第二MCU模块10通讯连接，第二MCU模块10与第二控制信号收发模块11通讯连接，第一控制信号收发模块5与第二控制信号收发模块11无线通讯连接，第二MCU模块10通过校园网络12与服务器13连接。
一种上述的无线麦克风系统的识别方法，包括以下步骤：
A、初始化各模块；
B、检测分配通讯频点，
任意选择一对控制信号配对完成的麦克风模块和接收终端模块，分配给其一个通讯频点；
将其余接收终端模块均设置为上述已分配的通讯频点，使用已分配通讯频点的麦克风模块向其余接收终端模块发送声音信号，未接收到声音信号的接收终端模块继续保留原通讯频点，接收到声音信号的接收终端模块更改通讯频点；对更改通讯频点的接收终端模块重复上述过程，直至所有接收终端模块的通讯频点确定；
C、确认接收终端模块的相对位置，
每个接收终端模块独立的顺序发出位置判断码，位置判断码被周边的接收终端模块接收，接收终端模块通过顺序的方式进行位置码发送和接收，并将结果传递给服务器；通过信号接收强度与接收到的关联进行判断，确认接收终端模块的相对位置；
D、麦克风模块配对，
麦克风模块用低发射功率发射配对请求指令，此时如果距接收终端模块的距离小于设定的范围，即接收终端模块能够接收大麦克风的信号，则进入配对操作；当麦克风模块回复在线状态信号的时候，此时收到该回复的接收终端模块有一个或多个，服务器针对这些信号进行强度对比和排序，并通过控制信号要求麦克风模块降低发射功率再次回复确认信号，然后服务器对收到确认信号的接收终端模块的信号接收强度进行对比和排序，再次确认该麦克风模块是否真实在线，若只能被一个接收终端模块接收，其他的接收终端模块未收到，将麦克风模块发射功率调大，然后发确认信号，反复做这种功率调节与检测，直到测试出目前麦克风模块的接收顺序表，再结合前面的配对表与接收终端模块的的物理位置进行对比，形成一个矩阵，通过对矩阵的计算，通过排序计算出麦克风模块的大概位置，然后再结合麦克风模块配对的接收终端模块是否在此区域内，从而判断出麦克风模块是否在配对范围内使用；当麦克风模块收到新的麦克风模块配对请求的时候，说明此时有麦克风模块进入接收终端模块的接收范围内，此时接收终端模块将另一个通讯频点分配给新的麦克风模块；如果再次收到新的麦克风模块配对请求时，接收终端模块检测第一次匹配的麦克风模块是否还在线，若两个麦克风模块均回复在线确认状态，则新的麦克风模块不进行配对处理，若至少一个麦克风模块不在线，则将不在线的麦克风模块的通讯频点配对给新的麦克风模块。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种无线麦克风系统，其特征在于：包括麦克风模块和接收终端模块；
麦克风模块包括咪头，咪头通过第一运放连接至音频信号发送模块，音频信号发送模块与第一MCU模块通讯连接，第一MCU模块与第一控制信号收发模块通讯连接；
接收终端模块包括音频信号接收模块，音频信号接收模块与音频信号发送模块无线通讯连接，音频信号接收模块通过第二运放连接至功放，功放与音箱连接，音频信号接收模块与第二MCU模块通讯连接，第二MCU模块与第二控制信号收发模块通讯连接，第一控制信号收发模块与第二控制信号收发模块无线通讯连接，第二MCU模块通过校园网络与服务器连接。
2.一种权利要求1所述的无线麦克风系统的识别方法，其特征在于包括以下步骤：
A、初始化各模块；
B、检测分配通讯频点，
任意选择一对控制信号配对完成的麦克风模块和接收终端模块，分配给其一个通讯频点；
将其余接收终端模块均设置为上述已分配的通讯频点，使用已分配通讯频点的麦克风模块向其余接收终端模块发送声音信号，未接收到声音信号的接收终端模块继续保留原通讯频点，接收到声音信号的接收终端模块更改通讯频点；对更改通讯频点的接收终端模块重复上述过程，直至所有接收终端模块的通讯频点确定；
C、确认接收终端模块的相对位置，
每个接收终端模块独立的顺序发出位置判断码，位置判断码被周边的接收终端模块接收，接收终端模块通过顺序的方式进行位置码发送和接收，并将结果传递给服务器；通过信号接收强度与接收到的关联进行判断，确认接收终端模块的相对位置；
D、麦克风模块配对，
麦克风模块用低发射功率发射配对请求指令，此时如果距接收终端模块的距离小于设定的范围，即接收终端模块能够接收大麦克风的信号，则进入配对操作；当麦克风模块回复在线状态信号的时候，此时收到该回复的接收终端模块有一个或多个，服务器针对这些信号进行强度对比和排序，并通过控制信号要求麦克风模块降低发射功率再次回复确认信号，然后服务器对收到确认信号的接收终端模块的信号接收强度进行对比和排序，再次确认该麦克风模块是否真实在线，若只能被一个接收终端模块接收，其他的接收终端模块未收到，将麦克风模块发射功率调大，然后发确认信号，反复做这种功率调节与检测，直到测试出目前麦克风模块的接收顺序表，再结合前面的配对表与接收终端模块的的物理位置进行对比，形成一个矩阵，通过对矩阵的计算，通过排序计算出麦克风模块的大概位置，然后再结合麦克风模块配对的接收终端模块是否在此区域内，从而判断出麦克风模块是否在配对范围内使用；当麦克风模块收到新的麦克风模块配对请求的时候，说明此时有麦克风模块进入接收终端模块的接收范围内，此时接收终端模块将另一个通讯频点分配给新的麦克风模块；如果再次收到新的麦克风模块配对请求时，接收终端模块检测第一次匹配的麦克风模块是否还在线，若两个麦克风模块均回复在线确认状态，则新的麦克风模块不进行配对处理，若至少一个麦克风模块不在线，则将不在线的麦克风模块的通讯频点配对给新的麦克风模块。
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