CN116546365A - 一种自动寻锁信道的无线麦克风 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动寻锁信道的无线麦克风，包括信道搜寻组件、信道锁定组件以及音频处理组件，所述音频处理组件用于处理采集到的声音信息并生成音频数据，所述信道搜寻组件包括主通讯模块、辅助通讯模块以及品质确认模块，所述信道锁定组件包括数据占用模块，所述数据占用模块耦接于辅助通讯模块，所述数据占用模块通过所述辅助通讯模块向目标信道输出占用信息以锁定所述目标信道。一来可以快速进行信道搜寻，确定合适的信道资源，二来在搜寻成功后，通过占用信息进行锁定，以达到屏蔽其他设备占用信道的目的，使得无线麦克风的输出产生的干扰较少，保证听感效果。
Description
技术领域
本发明涉及音频输出技术领域，更具体地说，涉及一种自动寻锁信道的无线麦克风。
背景技术
目前无线麦克风因为其无束缚的优势，广泛被应用在各种场景中，而一般情况下，无线麦克风和音频输出装置关联，通过标定的信道向音频输出装置输出信号，通过音频输出装置将声音信息输出，而由于可能出现几个无线麦克风对音频输出装置进行共用和混用的情况，所以就不能适用标定的信道进行传输，因为标定的信道对音频输出装置而言是无法区分的，所以会共同对这个数据进行接收，另一方面，音频输出装置接收到多个音频信号时，会出现数据争用，无法保证同步性，而叠加的信息则会出现冲突，导致输出的声音信息难以辨识或出现异常情况，而且环境中可能出现信道已经被其他的无线传输设备占用的情况，那么就会出现多种干扰，也会影响声音信息的质量，而这种干扰设备也可能在前期并没有被发现，是通过后期加入信道而产生，而以上情况都影响无线麦克风的输出效果。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种自动寻锁信道的无线麦克风。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种自动寻锁信道的无线麦克风，包括信道搜寻组件、信道锁定组件以及音频处理组件，所述音频处理组件用于处理采集到的声音信息并生成音频数据，所述信道搜寻组件包括主通讯模块、辅助通讯模块以及品质确认模块，所述主通讯模块和辅助通讯模块均配置有通讯单元以及匹配单元，所述匹配单元用于匹配对应信道，所述通讯单元用于根据向目标信道输出通讯信息，所述品质确认模块配置有搜寻匹配策略，所述搜寻匹配策略包括为主通讯模块和辅助通讯模块设置不同的信道匹配序列，所述主通讯模块和辅助通讯模块分别通过对应的信道匹配序列匹配对应的信道，直至出现满足预设的信道锁定条件的目标信道，选择该信道作为主通讯模块的信道，所述主通讯模块耦接于音频处理组件用于将音频处理组件产生的音频数据发送至所述主通讯模块；
所述信道锁定组件包括数据占用模块，所述数据占用模块耦接于辅助通讯模块，所述数据占用模块通过所述辅助通讯模块向目标信道输出占用信息以锁定所述目标信道。
进一步地，所述数据占用模块包括指令占用单元，所述指令占用单元用于生成占用指令，音频输出设备接收到占用指令时，持续生成对目标信道的指令占用数据，同时所述音频输出设备的数字滤波器被配置为屏蔽指令占用数据的输出。
进一步地，所述数据占用模块包括有通讯占用单元，所述通讯占用单元用于周期性地生成通讯占用数据并发送至对应的目标信道，且通讯占用单元和所述音频处理组件共用时钟基准。
进一步地，所述通讯占用数据包括占用屏蔽子数据和占用叠加子数据，所述占用屏蔽子数据被配置为表征目标信道的占用状态，所述占用叠加子数据被配置为表征音频输出设备的验证信息。
进一步地，所述数据占用模块还包括占用减法器，所述占用减法器耦接于音频处理组件的输出端，当所述音频处理组件有音频数据输出时，将音频数据通过占用减法器减去对应的通讯占用数据，并输出至对应的目标信道。
进一步地，所述搜寻匹配策略为配置有动态频点间隔，根据动态频点间隔生成所述的信道匹配序列以使序列中的每个序号对应的信道之间的频点间隔等于与序号对应的动态频点间隔，所述动态频点间隔跟随于信道匹配序列中的序号逐渐增加。
进一步地，所述品质确认模块配置有品质测量单元以及条件验证单元，所述品质测量单元用于测量被匹配的信道品质值，所述品质测量单元配置有基准品质值，当一信道的信道品质值大于基准品质时，标记这一信道为拟至信道，同时重置动态频点间隔重置；
所述条件验证单元配置有基准触发值以及预设的触发基准算法，当一拟至信道被标记时，通过触发基准算法计算平衡品质值，当平衡品质值大于所述基准触发值时，视为满足所述信道锁定条件。
进一步地，所述触发基准算法为，其中，/>为平衡品质值，/>为拟至信道的数量，/>为第/>个拟至信道距离上一个拟至信道的频率间隔，当拟至信道没有上一拟至信道时，令/>，/>为当前拟至信道的信道品质值，/>为当前拟至信道的信道品质值，/>为预设的总基准数，/>为此时的动态频点间隔，/>为预设的占用风险权重，/>为预设的品质风险权重，有/>。
进一步地，当信道索寻组件需要切换信道时，将上一次标记的拟至信道作为所述搜寻匹配策略生成的信道匹配序列的首位。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过这样设置，一来可以快速进行信道搜寻，确定合适的信道资源，二来在搜寻成功后，通过占用信息进行锁定，以达到屏蔽其他设备占用信道的目的，使得无线麦克风的输出产生的干扰较少，保证听感效果。
附图说明
图1：本发明一种自动寻锁信道的无线麦克风的系统架构原理图；
图2：本发明一种自动寻锁信道的无线麦克风的信道搜寻架构原理图；
图3：本发明一种自动寻锁信道的无线麦克风的音频再处理原理图。
附图标记：11、主通讯模块；12、辅助通讯模块；101、匹配单元；102、通讯单元；13、品质确认模块；131、品质测量单元；132、条件验证单元；21、数据占用模块；211、指令占用单元；212、通讯占用单元；213、占用减法器；3、音频处理组件。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
参照图示，一种自动寻锁信道的无线麦克风，包括信道搜寻组件、信道锁定组件以及音频处理组件3，所述音频处理组件3用于处理采集到的声音信息并生成音频数据，所述信道搜寻组件包括主通讯模块11、辅助通讯模块12以及品质确认模块13，设置两个通讯模块的目的是为了一个是可以实现快速确定信道，另一个是可以通过辅助通讯模块12对信道进行锁定，以及通讯信息的发送，且在主通讯模块11工作时，辅助通讯模块12可以继续对信道进行品质检测，快速匹配需要的信道，所述主通讯模块11和辅助通讯模块12均配置有通讯单元102以及匹配单元101，所述匹配单元101用于匹配对应信道，所述通讯单元102用于根据向目标信道输出通讯信息，匹配单元101和通讯单元102已经在各种无线传输模块中进行应用，再此就不做赘述，需要说明的是，本发明的贡献是设置了两个通讯单元102以及两个匹配单元101，也就是该麦克风是具备两个输出的，为了两个输出不产生干扰，设置输出范围，使辅助通讯模块12的数据输出范围位数较小，例如输出二进制数，而主通讯模块11输出十进制数，这样可以从输出电压上，尽可能减小相互之间的影响，参杂后图2所示，所述品质确认模块13配置有搜寻匹配策略，所述搜寻匹配策略为配置有动态频点间隔，根据动态频点间隔生成所述的信道匹配序列以使序列中的每个序号对应的信道之间的频点间隔等于与序号对应的动态频点间隔，所述动态频点间隔跟随于信道匹配序列中的序号逐渐增加。例如动态频点间隔一开始是每间隔一个频点值进行信道匹配，随着检测的数量增加，动态频点间隔逐渐增加，这样做的原因是提高频点匹配的效率，同时能够快速适应品质检测单元的算法，找到最优的频点，因为一般其他的设备对频点检测是发现质量达到要求的信道就直接使用，而本发明通过设计品质确认模块13以达到其他的无线设备不易使用本信道的目的，所述品质确认模块13配置有品质测量单元131以及条件验证单元132，所述品质测量单元131用于测量被匹配的信道品质值，所述品质测量单元131配置有基准品质值，当一信道的信道品质值大于基准品质时，标记这一信道为拟至信道，同时重置动态频点间隔重置；也就是发现大于基准品质的信道时，不直接进行锁定，需要使信道满足一定条件，但是发现这种信道时进行标记同时动态频点间隔重置，这样可以保证频点间隔在发现品质较好的频点时，可以马上搜索附近的频点，更快的达到条件验证单元132对应条件要求。所述条件验证单元132配置有基准触发值以及预设的触发基准算法，当一拟至信道被标记时，通过触发基准算法计算平衡品质值，当平衡品质值大于所述基准触发值时，视为满足所述信道锁定条件。通过计算平衡品质值代替单一计算一个信道的信道品质，可以降低其他设备接入选取的信道的概率，减小干扰的情况发生，提高锁定效果，具体，所述触发基准算法为，其中，/>为平衡品质值，/>为拟至信道的数量，/>为第/>个拟至信道距离上一个拟至信道的频率间隔，当拟至信道没有上一拟至信道时，令/>，/>为当前拟至信道的信道品质值，/>为当前拟至信道的信道品质值，/>为预设的总基准数，/>为此时的动态频点间隔，/>为预设的占用风险权重，/>为预设的品质风险权重，有/>。选取一个频点的逻辑是，首先这个频点本身的品质在检测时刻是满足基准品质的，然后理论上前序的拟至信道越多，则越不容易被占用，所以一方面考虑前序的拟至信道的数量以及距离关系，另一方面考虑前序的拟至信道的品质，以及当前信道的品质，综合判断是否符合信道锁定的条件，所以通过量化上述信息，就可以动态实时计算平衡品质值，通过平衡品质值和基准触发值进行比对，完成条件触发。当信道索寻组件需要切换信道时，将上一次标记的拟至信道作为所述搜寻匹配策略生成的信道匹配序列的首位。这样设置的目的是，提高下次搜寻时的效率，因为拟至信道出现无设备占用的概率较大。所述搜寻匹配策略包括为主通讯模块11和辅助通讯模块12设置不同的信道匹配序列，所述主通讯模块11和辅助通讯模块12分别通过对应的信道匹配序列匹配对应的信道，直至出现满足预设的信道锁定条件的目标信道，选择该信道作为主通讯模块11的信道，所述主通讯模块11耦接于音频处理组件3用于将音频处理组件3产生的音频数据发送至所述主通讯模块11；而当匹配完成时，可以通过辅助通讯模块12继续进行匹配工作，标定拟至信道和计算平衡品质值，当锁定的信道的平衡品质值减小低于预设的下限阈值时，以新的拟至信道作为直接切换并再次进行锁定。
所述信道锁定组件包括数据占用模块21，所述数据占用模块21耦接于辅助通讯模块12，所述数据占用模块21通过所述辅助通讯模块12向目标信道输出占用信息以锁定所述目标信道。通过数据占用的方式完成锁定。
所述数据占用模块21包括指令占用单元211，所述指令占用单元211用于生成占用指令，音频输出设备接收到占用指令时，持续生成对目标信道的指令占用数据，同时所述音频输出设备的数字滤波器被配置为屏蔽指令占用数据的输出。指令占用的逻辑是通过解析该频段的一般的通讯协议，通过协调音频输出设备持续对目标信道进行占用，在其他设备匹配时，由于音频输出设备的持续的通讯输出，则其他设备在确认品质时，难以达到品质要求，所以就变相达到了锁定的目的。
所述数据占用模块21包括有通讯占用单元212，所述通讯占用单元212用于周期性地生成通讯占用数据并发送至对应的目标信道，且通讯占用单元212和所述音频处理组件3共用时钟基准。通过通讯占用单元212的设置，可以使得目标信道被多次占用，并产生对应的目标信道的占用数据，通过用音频处理组件3的时钟基准，可以保证音频输出时可以预判到对应的占用数据的输出，从而通过数据处理，直接减小误差。
所述通讯占用数据包括占用屏蔽子数据和占用叠加子数据，所述占用屏蔽子数据被配置为表征目标信道的占用状态，所述占用叠加子数据被配置为表征音频输出设备的验证信息。占用数据可以有两个方向，一个方向是数据量进行占用，也就是占用叠加子数据的逻辑，而这个音频输出设备的验证信息，可以使音频输出设备的编码，这样音频输出设备可以通过这个信息不断进行时钟校准，提高在未使用时的匹配效果，同时达到信道占用的目的，另一方面，表征信道的占用状态，因为在通讯时，如果其他设备接到表征信道占用的信息，则就会不再进行信道的占用，而这个占用状态一方面可以配置用做无线麦克风之间的协调，另一方面可以调取到相关的设备，利用设备预先配置完成的争用协议对应的数据进行导入，从而完成协调。
所述数据占用模块21还包括占用减法器213，所述占用减法器213耦接于音频处理组件3的输出端，当所述音频处理组件3有音频数据输出时，将音频数据通过占用减法器213减去对应的通讯占用数据，并输出至对应的目标信道。占用减法器213的设置，可以起到一个协调占用的作用，保证在占用数据输出时，不影响到音频输出数据，直接用减法器不需要对数据再进行其他运算，可以避免数据处理导致的延迟。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种自动寻锁信道的无线麦克风，其特征在于：包括信道搜寻组件、信道锁定组件以及音频处理组件，所述音频处理组件用于处理采集到的声音信息并生成音频数据，所述信道搜寻组件包括主通讯模块、辅助通讯模块以及品质确认模块，所述主通讯模块和辅助通讯模块均配置有通讯单元以及匹配单元，所述匹配单元用于匹配对应信道，所述通讯单元用于根据向目标信道输出通讯信息，所述品质确认模块配置有搜寻匹配策略，所述搜寻匹配策略包括为主通讯模块和辅助通讯模块设置不同的信道匹配序列，所述主通讯模块和辅助通讯模块分别通过对应的信道匹配序列匹配对应的信道，直至出现满足预设的信道锁定条件的目标信道，选择该信道作为主通讯模块的信道，所述主通讯模块耦接于音频处理组件用于将音频处理组件产生的音频数据发送至所述主通讯模块；
所述信道锁定组件包括数据占用模块，所述数据占用模块耦接于辅助通讯模块，所述数据占用模块通过所述辅助通讯模块向目标信道输出占用信息以锁定所述目标信道。
2.如权利要求1所述的一种自动寻锁信道的无线麦克风，其特征在于：所述数据占用模块包括指令占用单元，所述指令占用单元用于生成占用指令，音频输出设备接收到占用指令时，持续生成对目标信道的指令占用数据，同时所述音频输出设备的数字滤波器被配置为屏蔽指令占用数据的输出。
3.如权利要求2所述的一种自动寻锁信道的无线麦克风，其特征在于：所述数据占用模块包括有通讯占用单元，所述通讯占用单元用于周期性地生成通讯占用数据并发送至对应的目标信道，且通讯占用单元和所述音频处理组件共用时钟基准。
4.如权利要求3所述的一种自动寻锁信道的无线麦克风，其特征在于：所述通讯占用数据包括占用屏蔽子数据和占用叠加子数据，所述占用屏蔽子数据被配置为表征目标信道的占用状态，所述占用叠加子数据被配置为表征音频输出设备的验证信息。
5.如权利要求3所述的一种自动寻锁信道的无线麦克风，其特征在于：所述数据占用模块还包括占用减法器，所述占用减法器耦接于音频处理组件的输出端，当所述音频处理组件有音频数据输出时，将音频数据通过占用减法器减去对应的通讯占用数据，并输出至对应的目标信道。
6.如权利要求1所述的一种自动寻锁信道的无线麦克风，其特征在于：所述搜寻匹配策略为配置有动态频点间隔，根据动态频点间隔生成所述的信道匹配序列以使序列中的每个序号对应的信道之间的频点间隔等于与序号对应的动态频点间隔，所述动态频点间隔跟随于信道匹配序列中的序号逐渐增加。
7.如权利要求6所述的一种自动寻锁信道的无线麦克风，其特征在于：所述品质确认模块配置有品质测量单元以及条件验证单元，所述品质测量单元用于测量被匹配的信道品质值，所述品质测量单元配置有基准品质值，当一信道的信道品质值大于基准品质时，标记这一信道为拟至信道，同时重置动态频点间隔重置；
所述条件验证单元配置有基准触发值以及预设的触发基准算法，当一拟至信道被标记时，通过触发基准算法计算平衡品质值，当平衡品质值大于所述基准触发值时，视为满足所述信道锁定条件。
8.如权利要求7所述的一种自动寻锁信道的无线麦克风，其特征在于：所述触发基准算法为，其中，/>为平衡品质值，/>为拟至信道的数量，/>为第/>个拟至信道距离上一个拟至信道的频率间隔，当拟至信道没有上一拟至信道时，令/>，/>为当前拟至信道的信道品质值，/>为当前拟至信道的信道品质值，/>为预设的总基准数，/>为此时的动态频点间隔，/>为预设的占用风险权重，/>为预设的品质风险权重，有/>。
9.如权利要求7所述的一种自动寻锁信道的无线麦克风，其特征在于：当信道索寻组件需要切换信道时，将上一次标记的拟至信道作为所述搜寻匹配策略生成的信道匹配序列的首位。
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