CN115001586A - 一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统 - Google Patents

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李旭
俞建杰
刘姝仪
马才伟
梁正
胡传舟
张焱
黄霁月
桑潇蓥
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Abstract

本发明公开一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统，该系统包括发射单元，接收单元，及分别为发射单元和接收单元提供电源的电源单元，发射单元包括依次连接的声音信息生成单元、声音信号放大单元和光信号发射单元，接收单元包括依次连接的可折叠光电薄膜接收单元、功率放大单元、声音信息输出单元，且光信号发射单元与可折叠光电薄膜接收单元连接。本发明是一种可以快速展开可传输声音的激光信息传输系统，能够满足电磁干扰环境和布置场景受限的低速信息交换需求。

Description

一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统
技术领域
本发明涉及无线光通信领域，具体地说，是一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统。
背景技术
传声系统，也作传声器，是一种将声音信息转变为电信息，再将电信息转变为声音信息的信息转换装置。传声器作为一种重要的信息交换媒介，广泛应用于声音信息的传递、转发、记录和存储，在交流、会议、录音等日常场合。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统，要解决的问题在于克服远距离、无线电静默或干扰状态下声音信息传递的难题，满足特定场合下的远距离快速灵活部署的语音通信需求。
本发明可通过以下技术方案予以实现：
一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统，该系统包括发射单元，接收单元，及分别为所述发射单元和接收单元提供电源的电源单元，所述发射单元包括依次连接的声音信息生成单元、声音信号放大单元和光信号发射单元，所述接收单元包括依次连接的可折叠光电薄膜接收单元、功率放大单元、声音信息输出单元，且所述光信号发射单元与所述可折叠光电薄膜接收单元连接。
进一步地，所述声音信息生成单元包括一个3.5mm音频线接口，主要功能是将输入的音频信号进行整形和处理，生成微弱地差分音频信号，并输出给声音信号放大单元。
进一步地，所述声音信号放大单元包含功率放大器和三极管，其主要功能是将微弱的差分音频信号放大并控制光信号发射单元。
进一步地，所述光信号发射单元由激光器和激光器驱动器组成，激光驱动器其主要功能是根据输入的放大后的高低不同的差分音频信号的生成对应的大小的驱动电流，激光器其主要功能是根据输入的变化的驱动电流产生变化光信号，将声音信息加载在光上。
进一步地，所述可折叠光电薄膜接收单元为接收单元的光电转换模块，与功率放大单元相连，可折叠光电薄膜可以灵活布置在物体表面上，可以达到多方向大视场的激光接收，对其接收到的激光信号进行光电转换，并生成与接受激光功率近似成正比的光电流，输入给功率放大单元。
进一步地，所述功率放大单元将输入的光电流放大为功率输出驱动后续的声音信息输出单元。
进一步地，所述声音信息输出单元由扬声器和预留3.5mm音频接口组成，可实现扬声器播放传输的声音信息，也可以通过3.5mm音频接口接耳机播放。
有益效果
通过本发明，实现了应用可折叠光电薄膜实现音频传输的功能，且无需一般远距离光通信需要的高精度对准，解决了现有的特殊场合下的隐蔽高效安全的音频传输的难题，实现了特殊场合下的光信道的有效利用。
附图说明
图1为本发明的结构框图
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域的技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
如图1所示，本发明提供的一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统，包括发射单元电源模块1和接收单元电源模块8,发射单元电源模块1分别连接有声音信号放大单元3以及光信号发射单元4，声音信号放大单元3连接有声音信息生成单元2，声音信号放大单元 3还与光信号发射单元4相连，接收单元电源模块8分别连接有可折叠光电薄膜接收单元5 以及功率放大单元6，可折叠光电薄膜接收单元5与光信号发射单元4、功率放大单元6分别相连，功率放大单元6连接声音信息输出单元7。
其中，发射单元电源模块1与接收单元电源模块8均为12V锂电池组。
其中，声音信息生成单元2主要有3.5mm音频接口和音频模数转换芯片。声音信息输出单元7由扬声器和预留3.5mm音频接口组成，可实现扬声器播放传输的声音信息，也可以通过3.5mm音频接口接耳机播放。
其中，声音信号放大单元3采用型号为TDA7388的功率放大三极管。
其中，光信号发射单元4为激光器及其V-I转换驱动电路。
其中，可折叠光电薄膜接收单元5采用柔性电路板设计的光电接收材料，为接收单元的光电转换模块，与功率放大单元相连，可折叠光电薄膜可以灵活布置在物体表面上，可以达到多方向大视场的激光接收，对其接收到的激光信号进行光电转换，并生成与接受激光功率近似成正比的光电流，输入给功率放大单元6。
功率放大单元6将输入的光电流放大为功率输出驱动后续的声音信息输出单元7。本实施例中，功率放大单元6采用型号为LM386N-1的功率放大器。
播放模块为双声道插座。
用声音信息生成单元2的音频接口连接便携播放设备，将从音频接线获取的信号经过声音信号放大单元3的放大后通过光信号发射单元4的激光器将电信号转变成光信号发射出去，将可折叠光电薄膜接收单元5与光信号发射单元4的激光器发出的光束位置相对，可折叠光电薄膜将激光器发射来的光信号转变为强度不同的电流信号，然后功率放大单元6采用型号为LM386N-1的功率放大器将获得电流信号放大后通过声音信息输出单元7的双声道插座与扬声器或耳机相连，就可以播放声音。
通过上述方式,本发明通过激光传声的装置解决了远距离、无线电静默或干扰状态等特殊场景下不能通过微波等方式传递声音信息的问题以及恶劣环境下的灵活部署问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统，其特征在于，该系统包括发射单元，接收单元，及分别为所述发射单元和接收单元提供电源的电源单元，所述发射单元包括依次连接的声音信息生成单元、声音信号放大单元和光信号发射单元，所述接收单元包括依次连接的可折叠光电薄膜接收单元、功率放大单元、声音信息输出单元，且所述光信号发射单元与所述可折叠光电薄膜接收单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统，其特征在于，所述声音信息生成单元包括一个3.5mm音频线接口，主要功能是将输入的音频信号进行整形和处理，生成微弱的差分音频信号，并输出给所述声音信号放大单元。
3.根据权利要求1所述的一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统，其特征在于，所述声音信号放大单元包含功率放大器和三极管，其主要功能是将所述微弱的差分音频信号放大并控制所述光信号发射单元。
4.根据权利要求1所述的一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统，其特征在于，所述光信号发射单元由激光器和激光驱动器组成，所述激光驱动器主要功能是根据输入的放大后的高低不同的差分音频信号生成对应大小的驱动电流，所述激光器主要功能是根据输入的变化的驱动电流产生变化光信号，将声音信息加载在光上。
5.根据权利要求1所述的一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统，其特征在于，所述可折叠光电薄膜接收单元为接收单元的光电转换模块，对其接收到的激光信号进行光电转换，并生成与接受激光功率近似成正比的光电流，输入给所述功率放大单元。
6.根据权利要求1所述的一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统，其特征在于，所述功率放大单元将输入的光电流放大为功率输出驱动后续的声音信息输出单元。
7.根据权利要求1所述的一种基于可折叠光电薄膜的激光传声系统，其特征在于，所述声音信息输出单元由扬声器和预留3.5mm音频接口组成，可实现扬声器播放传输的声音信息，也可以通过3.5mm音频接口接耳机播放。
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