CN1617630A - 具有音码控制静音功能的无线麦克风收发信装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线麦克风收发信装置，其包含：具备音频信号处理部分(110)，MPU(151)，频率调制部分(130)及发信部分(140)的发信装置(101)；以及具备MPU(251)，前端部分(210)，频率解调部分(230)及音频输出部分(240)的收信装置(201)，上述发信装置(101)还包含了带通处理由MPU(151)编码产生的静音控制用音码信号的音码带通滤波器(152)，以及调节经带通处理的静音控制用信号大小，并且将静音控制用信号与音频信号一起输入到频率调制部分(130)以进行高频调制的控制信号大小调节部分(153)；上述收信装置(201)还包含了从频率解调器(230)的输出信号中分离静音控制用信号，提取音码后输入到MPU(251)的音频解码器(252)。

Description

具有音码控制静音功能 的无线麦克风收发信装置

技术领域

本发明涉及无线麦克风收发信装置，尤其涉及具有利用MPU产生的音码控制静音功能的无线麦克风收发信装置，其无线麦克风发信装置中具备由MPU产生以非音频信号编码而成的音码所构成的静音控制用导频信号的单元，其无线麦克风的收信装置中具备由MPU比较并检查从无线麦克风发信装置收到的导频信号以控制静音的单元，如果与音频信号一起调制后经无线麦克风发信装置发送的静音控制用导频信号的音码与无线麦克风收信装置内已设置的音码相同，则解除静音，从而防止因外部设备电磁波干扰引起的错误动作以及消除开关无线麦克风电源时在收信装置内产生的爆音噪声(POP-Noise)。

背景技术

最近，随着表演文化的发展，普遍采用移动自由而且使用方便的无线麦克风。这些无线麦克风的工作原理是输入到麦克风的音频信号被高频调制成可传输的信号后被发送，收信装置解调此信号后输出音频信号。

下面，参照图1及图2说明现有的一般无线麦克风的收发信装置。

图1为一般无线麦克风发信装置100的结构图。

如图所示，放大及压缩从外部输入的音频信号的音频信号处理部分110的输出端连接着在MPU 121的控制下产生高频载波并且调制来自音频信号处理部分110的音频信号为高频信号后输出的频率调制部分130，此频率调制部分130的输出端连接着将对已调制的高频信号进行放大及降低乱真辐射(Spurious radiation)处理后发送的发信部分140。

上述音频信号处理部分110包含转换从外部输入的音频带(20Hz～20kHz)音频信号为电信号的话筒111，放大转换的音频带电信号至一定大小的自动放大控制器112，限幅此信号至一定大小以下的限幅器113，压缩限幅信号的压缩器114，以及调节压缩信号调制度大小的音频信号调制调节部分115。

同时，上述频率调制部分130包含连接到MPU 121并且由MPU 121确定频率的PLL 131、以及由PLL 131确定的电压来振荡频率并且将音频信号处理部分110中的音频信号调制调节部分115输出的音频信号调制成高频信号后输出的VCO 132。上述发信部分140包含放大从频率调制部分130中的VCO 132调制输出的高频信号的高频功率放大器141，以及降低已放大高频信号的乱真辐射且发送此信号到发信天线143的天线适配器142。

此外，上述MPU 121连接着供电给无线麦克风发信装置的干电池电源122。

如上所述组成的无线麦克风发信装置100的工作原理如下：

首先，当使用者拿起无线麦克风讲话时，音频信号输入到话筒111。之后，此音频信号经过自动放大控制器112及限幅器113放大及限幅，经压缩器114压缩。压缩的音频信号经过音频信号调制调节部分115调节调制度，输入到VCO 132后被调制为由MPU 121及PLL 131确定的高频信号。

上述被调制成可发送信号的高频信号经过高频功率放大器141放大，经过天线适配器142降低高频信号的乱真辐射后，通过天线143发送。

图2为一般无线麦克风收信装置200的结构图，此图示出单变频超外差法(single super heterodyne)构成的收信装置。

如图所示，接收来自无线麦克风发信装置100的高频信号，根据MPU 221的控制信号将此信号向下变换为中频(Intermediatefrequency)后输出的前端部分210的输出端连接着处理和解调此中频的频率解调器230，频率解调器230的输出端连接着放大及恢复解调信号中的音频信号后输出的音频输出部分240。

上述前端部分210包含接收从收信天线211收到的高频信号，并且放大此信号的低噪音放大器(LNA：Low Noise Amplifier)212，分配已放大高频信号的分配器213，再次分离已分配信号的螺旋(Helical)滤波器214，再次放大此信号的高频放大器215，高通处理高频放大器215输出信号的高通滤波器216，连接到MPU 221且由此MPU 221确定频率的PLL 217，由PLL 217确定的电压振荡频率的VCO 218，以及混合高通滤波器216输出的高频信号和VCO 218输出的信号，并且将混合信号变换为中频的IF变频器219。

同时，上述频率解调器230包含分离IF变频器219信号的第一IF滤波器231，放大已分离信号的滤波补偿放大器232，再次分离此信号的第二IF滤波器233，放大及解调中频信号后输出音频信号的频率放大及解调器234。上述音频输出部分240包含放大已解调音频信号的音频信号放大器241，连接到音频信号放大器241并且在MPU 221的控制下完成开关动作的音频输出开关242，当音频输出开关242开启时仅通过音频信号放大器241输出信号中的低频信号的低通滤波器243，连接到低通滤波器243且恢复发信装置100压缩的声音信号的扩展器244，以及放大已恢复声音信号后输出到扬声器246的声音信号放大器245。

如上所述组成的无线麦克风收信装置200的工作原理如下：

首先，通过收信天线211收到的来自无线麦克风发信装置100的高频信号经过低噪声放大器212放大，经过分配器213及螺旋滤波器214分配及分离，经过高频放大器215再次放大后输出。

之后，上述信号经过高通滤波器216仅通过高频带信号，输入到IF变频器219后与以由MPU 221和PLL 217确定的频率振荡的VCO 218的输出信号混合，之后变换为中频输出。

接着，变换的中频信号经过频率解调部分230中的第一IF滤波器231分离，经过滤波补偿放大器233和第二滤波器233放大及分离，经过频率放大及解调器233放大及解调后输出为音频信号。

解调的音频信号经过音频输出部分240中的音频信号放大器241放大，通过在MPU 221的控制下完成开关动作的音频输出开关242输入到低通滤波器243。

上述信号经过低通滤波器243仅通过低频信号，经过扩展器244及声音信号放大器245恢复为声音信号，之后输出到扬声器246。

但是，以往的一般无线麦克风收发信装置存在以下问题：当与外部设备混用时，因外部干扰的妨碍(RF干扰)引起错误动作；当使用同一设备时，因相邻信道引起错误动作以及开关收发信装置的电源时产生爆音噪声(POP-Noise)等。

发明内容

针对解决上述问题而作出本发明的目的是，提供一种具有音码控制静音功能的无线麦克风收发信装置，其无线麦克风发信装置中具备产生由非音频信号编码而成的音码所构成的静音控制用导频信号的单元，其无线麦克风的收信装置中具备解调收到的来自无线麦克风发信装置的导频信号用以静音控制的单元，如果与音频信号一起调制后由无线麦克风发信装置发送的静音控制用导频信号的音码与无线麦克风收信装置内已设置的音码相同，则解除静音，从而防止外部设备电磁波干扰引起的错误动作。

为实现以上目的，本发明涉及的无线麦克风收发信装置包含：具有音频信号处理部分，第一MPU，频率调制部分以及发信部分的发信装置；以及具有第二MPU，前端部分，频率解调部分以及音频输出部分的收信装置，其特征在于：上述发信装置还具有带通处理由MPU编码产生的静音控制用音码信号的音码带通滤波器，以及调节以上带通处理的控制静音用信号的大小且将此信号与音频信号一起输入到频率调制部分以进行高频调制的控制信号大小调节部分；上述收信装置还具备从频率解调器输出信号中分离静音控制用信号，提取音码并且输入到MPU的音码解码器。

附图说明

图1为一般无线麦克风发信装置的结构图。

图2为一般无线麦克风收信装置的结构图。

图3为本发明的具有静音控制功能的无线麦克风发信装置的结构图。

图4为本发明的具有静音控制功能的无线麦克风收信装置的结构图。

图5a、5b、5c为本发明的音码构成的静音控制用导频信号一个实例的时序图。

图6为说明本发明的无线麦克风工作过程的流程图。

图7为说明本发明的收信装置工作过程的流程图。

具体实施方式

图3为本发明的具有静音控制功能的无线麦克风发信装置的结构图。

如图所示，无线麦克风发信装置101除了包含将对从外部输入的音频信号进行放大及压缩的音频信号处理部分110，在MPU 121的控制下产生高频载波且将对来自音频信号处理部分110的音频信号进行高频调制之后输出的频率调制部分130，以及将对已调高频信号进行放大与降低乱真辐射(Spurious radiation)处理之后发送的发信部分140之外，还包含了2极性(pole)带通处理MPU 151编码产生的由非音频带(30kHz～80kHz)内任意两个信号组成的静音控制用导频信号的音码带通滤波器152和将对从音码带通滤波器152输出的导频信号进行大小调节后输入到频率调制部分130的控制信号大小调节部分153。

此外，上述MPU 151上还连接着升压干电池电压后提供的升压器154，并且连接着根据MPU 151的控制信号而开关供给发信部分140中的高频功率放大器141的升压器154电源的电源开关155。

在上述结构中，与图1相同标记部分的功能和前面所述相同，因此省略此部分说明。

如上所述组成的本发明的具有静音控制功能的无线麦克风发信装置的工作原理如下：

MPU 151产生用非音频带(30kHz～80kHz)内任意两个信号编码的静音控制用导频信号，通过音码带通滤波器152和控制信号大小调节部分153，输入到频率调制部分130中的VCO 132。

此时，VCO 132将上述静音控制用信号和由音频信号处理部分110输入的音频信号一起高频调制后输出。

最终，在无线麦克风收信装置中，当与音频信号一起收到的导频信号的码与已设置的码比较后相同时，才解除静音。当收到外部设备的RF干扰引起的频率信号时静音处理，从而防止因外部设备引起的错误动作。

同时，为了消除开关无线麦克风的电源时发生的爆音噪声，首先，当发信装置打开电源时，MPU 151确定频率调制部分130用以高频调制的载波频率，控制电源开关155打开，向高频功率放大器141供电。此时，因供电给高频功率放大器141，未调制的高频信号通过天线适配器142被发送。

接着，MPU 151产生用非音频带内任意两个信号音码化而构成的导频信号，此信号通过音码带通滤波器和控制信号大小调节部分153，输入到频率调制部分130，之后被调制为高频信号后发送。

其结果是无线麦克风发信装置最初发送未调制高频信号，接着发送音码化的导频信号。

上述无线麦克风系统的发信装置，即无线麦克风的顺序工作过程如图6所示。

另外，当无线麦克风收信装置在开始接收到未调制高频信号时，即当发信装置的开关被打开时，将对音频输出端静音处理。当音码化的静音控制用导频信号的码与已设置的码相同时解除静音，从而可消除开关收发信装置电源时产生的爆音噪声，以及防止因外部设备的RF干扰引起的错误动作。

图4为本发明的具有静音控制功能的无线麦克风收信装置的结构图。

如图所示，无线麦克风收信装置201包含接收来自无线麦克风发信装置101的高频信号，根据MPU 251的控制信号将此高频信号向下变换为中频信号后输出的前端部分210，处理和解调中频信号的频率解调部分230，以及放大及恢复解调信号中的音频信号后输出的音频输出部分240。

此外，上述无线麦克风收信装置201还包含从频率解调部分230的输出信号中分离静音控制用导频信号，提取音码后输入到MPU 251的音码解码器252。

MPU 251利用连接至频率解调部分230中的放大解调器234的RF电平计输出线253，监视放大解调器234的RF电平，从而调节收信装置的静音时机。

音频输出部分240还包含连接至扩展器244，并且在MPU 251的控制下打开或关闭音频信号向扬声器246的输出并放大音频信号的音频信号放大及电源开关247。

在上述结构中，与图2相同标记部分的功能和前面所述相同，因此省略此部分说明。

如上所述组成的本发明的具有静音控制功能的无线麦克风收信装置的工作原理如下：

前端部分210将收到的高频信号变换为中频信号后输出，频率解调部分230解调此中频信号。

音码解码器252从解调信号中分离静音控制用导频信号，并且提取音码后输入到MPU 251。

此时，MPU 151比较判断提取的音码与预先设置的码是否相同，当提取的码与设置的码相同时打开音频输出开关242和音频信号放大及电源开关247，向扬声器246输出音频信号。

与此相反，当提取的码与设置的码不相同时，关闭音频输出开关242和音频信号放大及电源开关247切断音频信号向扬声器246的输出。即，收信侧维持静音状态或进入静音状态。

上述无线麦克风系统的收信装置的顺序工作过程如图7所示。

图5a及图5b为本发明的音码构成的静音控制用导频信号一个实例的时序图。

首先，图5a所示为为了利用非音频带(30kHz～80kHz)内任意选取的两个频率信号进行二进制编码，将低频信号设置为高比特“1”，将高频信号设置为低比特“0”的例子。在此图中，高比特为50kHz频率信号，低比特为60kHz频率信号。

在本发明中，音码频率不是限定在50kHz和60kHz，上述非音频范围内任意的其他频率都可用于编码且可选用一种或多种。

图5b所示为利用图5a中任意选取的两个频率进行二进制编码的一个例子。

图中，码“1”由比特“1011”表示，码“0”由比特“1010”表示。此外，码“start”由比特“111100”表示，码“stop”由比特“0000”表示。

图5c所示为利用图5b中的码，顺序发送start码，数据码，stop码的静音控制用导频信号。

如图所示，首先start码由6比特“111100”构成，数据码由具有相同比特的码“1”(比特“10100”)或码“0”(比特“1010”)组成的8个字节(32比特)构成，stop码由4比特“0000”构成，因此共为42比特。在此，8字节数据码可根据外部设置输入有所改变。

从而，当无线麦克风的发信装置被打开时，根据预先设置的数据码，由42比特构成的静音控制用信号被连续发送。当发信装置的电源被关闭时，在一段时间内，发送低比特“0”，以便传递发信装置的关闭状态给收信装置从而控制音频输出。

即当发信装置的电源被关闭时，发送低比特即为发送高频(图中为60kHz)信号。

虽然本发明参照图5a至图5c所示的音码格式进行图示和说明，但音码格式非限定于此，以上音码可以被多样地变换使用。

如上所述，根据本发明，在无线麦克风发信装置内设置产生由非音频信号编码而成的音码所构成的静音控制用导频信号的单元，在无线麦克风收信装置内设置解调从无线麦克风发信装置收到的信号用以控制静音的单元，当与音频信号一起调制后由无线麦克风发信装置发送的静音控制用导频信号的音码与无线麦克风收信装置内预先设置的码相同时解除静音，从而可防止因外部设备的电磁波干扰引起的错误动作。

此外，本发明的音码使用非音频带内的频率信号，从而使收发信装置的一对一通信成为可能，当发信装置的电源开或关时，最初发送未调制的载波信号，之后发送包含音码的调制信号，从而可消除开关无线麦克风电源时产生的噪音。

同时，本发明对于使用相同音码的多个设备，在不受外部设备的无线频率干扰下，可对音频输出信号进行精确静音控制。

Claims (4)

1.一种具有音码控制静音功能的无线麦克风收发信装置，其包含：具备放大及压缩从外部输入的音频信号的音频信号处理部分(110)，在MPU(151)的控制下产生高频载波信号且将来自音频信号处理部分(110)的音频信号调制为高频信号后输出的频率调制部分(130)，以及将已调制的高频信号进行放大且降低乱真辐射后发送的发信部分(140)的发信装置(101)；以及具备接收来自上述发信装置(101)的高频信号并且在MPU(251)的控制下将此高频信号向下变换为中频信号后输出的前端部分(210)，处理及解调中频信号的频率解调部分(230)，以及放大及恢复解调信号中的音频信号后输出并且在MPU(251)的控制下开或关音频信号的输出的音频输出部分(240)的收信装置(201)，其特点在于：

上述发信装置(101)还具备带通处理由在MPU(151)编码产生的非音频信号构成的静音控制用音码信号的音码带通滤波器(152)，以及调节来自音码带通滤波器(152)的静音控制用信号的大小且将此信号与音频信号一起输入到频率调制部分(130)以进行高频调制的控制信号大小调节部分(153)，

上述收信装置(201)还具备从频率解调器(230)的输出信号中分离静音控制用信号，并且提取音码后输入到MPU(251)的音码解码器(252)。

2.根据权利要求1所述的具有音码控制静音功能的无线麦克风收发信装置，其特征在于：上述非音频在30kHz～80kHz范围内。

3.根据权利要求1所述的具有音码控制静音功能的无线麦克风收发信装置，其特征在于：上述音码为二进制码。

4.根据权利要求1所述的具有音码控制静音功能的无线麦克风收发信装置，其特征在于：上述MPU(251)具有当比较从上述音码解码器(252)输入的音码与预先设置的码并两者相同时，解除音频输出的静音的功能，并包含为调节收信装置的静音时机而连接的用于监视频率解调部分(230)的RF直流电压的RF电平计输出线(253)。

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