CN204029385U - Wifi+蓝牙双模式音乐播放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能够实现多通道音频数据传输、控制与共享，且有效提高音乐播放音质的WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其包括由电源供电的主处理模块、无线控制模块、蓝牙控制模块和数字功放模块，主处理模块中的主处理器分别与FLASH、SDRAM之间双向数据存取；主处理模块通过无线控制模块连接到无线网络，无线控制模块和蓝牙控制模块分别与智能设备之间双向数据交换；无线控制模块接主处理器，主处理器分别接SPI接口、I2S接口、UART接口电路、IIC接口电路，蓝牙控制模块与SPI接口连接，主处理器的输出端通过I2S接口接数字功放模块，数字功放模块输出端外接扬声器；数字功放模块的信号控制电路通过UART接口电路、IIC接口电路接主处理器实现通讯状态控制。

Description

WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统

技术领域

本实用新型涉及一种家用或公共场所使用的音乐播放系统，尤其涉及一种基于2.4GHZ/5GHZ双频WIFI协议下能够对音乐数据传输、智能控制的WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，属WIFI/蓝牙音乐播放系统制造领域。

背景技术

目前，音频功率放大器基本上将模拟的音频信号通过RCA线或者3.5mm迷你立体声线连接到功放设备上，但是这些功放方案都存在很多局限性，不利于实现家用智能化、方便性控制,以及音乐的存储与共享。随着世界和我国数字化进程的发展，现在各种iOS系统/安卓系统的智能手机、平板电脑等等无线终端越来越多，随着数字化技术的快速发展，人们的生活已经融入了数字化时代，为实现音乐的无线传输、共享，以及实现便捷的智能化控制，采用无线音频传输与控制的音乐播放系统是非常适合将来的应用需求的。

CN 102768849A，公开了一种基于无线音频数据传输的音乐播放系统，它包括发送端、接收端和音箱，发送端为运行于移动终端设备上基于AndroidSDK开发的音乐播放器，该移动终端上安装有支持WiFi功能的Android系统，音乐播放器自定义底层解码库，将解码后的脉冲调制数据通过WiFi网络进行传输，接收端包括主控单元、WiFi网络单元和数模转换输出单元，主控单元结合外围存储设备完成中央控制功能，WiFi网络单元通过USB HOST方式连接到主控单元，数模转换后完成音频接收播放，同时提供输出接口，音箱连接接收端，直接输出对应的音频信号。该音乐播放系统虽然能够实现无线网络传输下的音乐播放，但也存在了几个问题：一是经数模转换后的音频数据由音箱输出，保真效果差，且噪音高，音频数据处理效果差；二是只能在具备WiFi网络的前提下使用，使用受到很大局限。

实用新型内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其能够实现多通道音频数据传输、控制与共享，且有效提高音乐播放音质。

设计方案：为了实现上述设计目的。1、利用嵌入式操作系统、双频WIFI协议和蓝牙通讯，实现无线数据通讯互联，是本实用新型的第一个技术特征。这样设计的目的是，一方面，音乐播放系统通过WiFi接入到互联网，智能设备通过WiFi接入到互联网，智能设备与音乐播放系统之间通过WiFi实现音频数据的传输控制，另一方面，智能设备与音乐播放系统之间也能够通过蓝牙通讯进行音频数据的传输控制，实现音乐播放系统的多通道音频数据传输与控制，提高音乐播放系统的适用范围，实用性强；同时，主处理器与FLASH、SDRAM间进行双向数据存取，传送到主处理器12的音频数据能够存储在系统中，方便音乐的重现和共享。2、采用数字功放模块对传输的音频信号进行放大处理，是本实用新型的第二个技术特征。这样设计的目的是，  主处理器处理后的音频数据，传输到数字功放模块，数字功放模块直接对数字信号进行放大处理，失真小、噪音低、动态范围大，有效提高播放音质的同时，也有效提高效率且能耗低。3、提供信号输入接口、信号输出接口和数模转换器、模数转换器，是本实用新型的第三个技术特征。这样设计的目的是，数字功放模块的输出端接DAC，经DAC转换后的信号由信号输出接口输出，使用者能够将数字信号转换成模拟信号输出到其它设备；其他如DVD、MP3等音乐播放器的模拟信号也可以由信号输入接口输入后，经ADC转换后成数字信号通过I2S接口传输到主处理器。4、提供U盘接口、LAN网络接口，且通过USB通讯接口及电路与主处理连接实现信号传输，是本实用新型的第四个技术特征。这样设计的目的是，U盘接口可以将存储有音乐的移动硬盘、U盘等存储设备连接到音乐播放系统，LAN网络接口也为没有无线网的用户提供了将音乐播放系统接入到互联网的功能，增加了系统的输入端连接通道，通过多种通道数字音频输入输出的设计，实现了一个系统内数据的传输、控制及共享，扩大了音乐播放系统的适用范围，为各类用户提高了选择性使用便利。5、声场测量模块与主处理器之间的协调控制，是本实用新型的第五个技术特征。这样设计的目的是，由主处理器输出左右声道音频信号，通过放大电路和扬声器发出声音，再由声场测量模块测量左右声道返回的声音信号的时间差和相位差，来判断扬声器的位置并反馈到主处理器后进行处理，主处理器将这个时间差和相位差作为修正参数去修正音频数据，以达到左右声道扬声器能同步输出，实现3D声场定位测量，控制输出的左右声道延时实现声场最优化控制，大大提高了音乐播放系统的播放音质。6、由主处理模块、无线控制模块、蓝牙控制模块、数字功放模块等共同构成的音乐播放处理模块为多组，是本实用新型的第六个技术特征。这样设计的目的是，主处理器将音乐数据读入到系统，并保存在闪存FLASH中，其它音乐播放处理模块通过WIFI、LAN网络共享其中任意一个音乐播放处理模块的音乐数据，或都共同读取WIFI、LAN网络或U盘内的数据实现群组模式共享，将各个音乐播放处理模块分别安放到不同房间中，即可实现多音区无线网络数据共享与控制，独立地实现多房间音频的播放与控制，并可以通过无线互联网实时实现网络音频及电台的播放与控制，实现互联及数据的资源共享，方便用户使用。

技术方案：一种WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其包括由电源供电的主处理模块、无线控制模块、蓝牙控制模块和数字功放模块，主处理模块中的主处理器分别与FLASH、SDRAM之间双向数据存取；主处理模块通过无线控制模块连接到无线网络，无线控制模块和蓝牙控制模块分别与智能设备之间双向数据交换；无线控制模块接主处理器，主处理器分别接SPI接口、I2S接口、UART接口电路、IIC接口电路，蓝牙控制模块与SPI接口连接，主处理器的输出端通过I2S接口接数字功放模块，数字功放模块输出端外接扬声器；数字功放模块的信号控制电路通过UART接口电路、IIC接口电路接主处理器实现通讯状态控制。

优选的，智能设备为智能手机、平板电脑等。

优选的，数字功放模块的输出端接DAC，经DAC转换后的信号由信号输出接口输出；数字功放模块中另设信号输入接口，外部模拟信号由信号输入接口输入后，经ADC转换后的信号通过I2S接口传输到主处理器。

优选的，还包括SD卡，且SD卡通过SPI接口与主处理器输入端连接。

优选的，主处理器输入端通过USB通讯接口、USB电路、U盘接口接外部U盘、移动硬盘等存储设备。

优选的，主处理器输入端通过USB通讯接口、USB电路接LAN网络进行数据传输。

优选的，还包括声场测量模块，声场测量模块采集扬声器左右声道音频声场数据，声场测量模块的输出端接内置的ADC，ADC输出端接I2S接口，经声场测量模块中内置的ADC转换后，数字信号通过I2S接口输入到主处理器进行处理，主处理器以该处理数据为参数修正输入的音频数据。

优选的，主处理模块、无线控制模块、蓝牙控制模块、数字功放模块共同构成一音乐播放处理模块，且每组音乐播放处理模块通过无线控制模块、LAN网络、蓝牙控制模块实现音频数据群组式共享。

本实用新型与背景技术相比，一是实现音乐播放系统的多通道音频数据传输与控制，提高音乐播放系统的适用范围，实用性强；二是播放的音乐失真小、噪音低、动态范围大，有效提高播放音质的同时，也大大提高效率且能耗低；三是音频数据能够存储在系统中，方便音乐的重现和共享；四是实现了数据的传输、控制及共享，扩大了音乐播放系统的适用范围，为各类用户提高了选择性使用便利；五是实现3D声场定位测量，控制输出的左右声道延时实现声场最优化控制，大大提高了音乐播放系统的播放音质；六是实现多音区无线网络数据共享与控制，独立地实现多房间音频的播放与控制，实现群组模式共享，方便用户使用。七是该系统采用的数字编解码技术，实现了从音乐数据源到音乐重放的全数字化处理，即保证了数据不受干扰。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明。

附图1为本实用新型WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统的框架结构示意图。

附图2为本实用新型WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统另一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1：参照附图1。一种WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其包括主处理模块1、无线控制模块19、蓝牙控制模块111和数字功放模块26，智能设备31与无线路由器32、主处理模块1中的无线控制模块19之间采用2.4GHZ/5GHZ 双频无线控制模块实现无线通讯，传输音频数据数流及控制数据流信号；智能设备31可以是智能手机、平板电脑等；智能设备31的蓝牙信号与蓝牙控制模块111间采用无线音频数据流传输信号，再通过SPI接口电路16与主处理模块1中的主处理器12进行数据处理；多路电源管理11给主处理器12内核提供3.3V/1.8V/1.2V多电源；主处理器12与FLASH电路13、SDRAM电路14间进行双向数据存取，传送到主处理器12的音频数据能够存储在系统中，方便音乐的重现和共享；主处理器12通过USB通讯接口15、USB电路110与功放电路2中的U盘接口21、LAN网络接口22实现音频数据的传输；主处理器12通过SPI接口16与蓝牙控制模块111及外部的SD卡23等设备实现音频数据的传输；主处理器12通过I2S接口电路17与数字功放模块26直接进行数字音频数据传输。

为兼容现有的模拟音频信号源，外部模拟音频信号通过信号输入电路24传输给ADC变换电路210，转换成数字音频信号通过I2S接口17传输到主处理器12进行数据处理，使得DVD、MP3等音乐播放器能够接入到该播放系统中；当用户需要将数字信号输出到其它设备，音频数据通过DAC电路212转换成模拟信号经过信号输出电路25输出；外部声场测量MICPHONE接声场测量模块27，测量信号经过ADC转换电路211转换成数字信号，再经过I2S接口17传输到主处理器12进行音效处理，处理后的数字音频数据再传给数字功放电路26实现最优音质重放；主处理器12通过UART接口电路18、IIC接口电路112与功放控制电路28实现通讯控制；功放功率电源29为系统及功放电路2提供电源。

上述主处理模块1可以做成一个独立的核心板，通过两组60引脚的BTB插座，连接到功放电路板的功放电路2上，主处理模块1通过USB、SPI、I2S、UART等接口与功放主控制电路的U盘、LAN电路、蓝牙解码电路、音频数字变换电路、数字功放电路进行通讯控制，实现电路的状态的检测与控制；通过WIFI电路连接到无线网上，实现无线数据通讯，通过蓝牙电路，蓝牙设备进行通讯。主处理器接收到的音乐数据进行音效处理、解码等处理后，最终以数字信号方式通过I2S接口传输给数字功放电路，实现音乐的重放。

WiFi通道下的音乐播放控制：主处理模块1通过无线控制模块19、双频无线路由器32连接到互联网33，已经连接到互联网33的智能设备31将音频数据通过无线控制模块19传送到主处理器12，智能设备31通过无线控制模块19传送音频数据时可以采用智能设备31中的音乐播放软件，主处理器12对音频数据处理后，转换成I2S信号输出到I2S接口17，再由I2S接口17将数字音频信号输出到数字功放模块26的信号输入端，并由数字功能模块26输出端的扬声器实现优质音乐的播放。

蓝牙通道下的音乐播放控制：智能设备31通过蓝牙信号传送，将音频信号传送到蓝牙控制模块111，蓝牙控制模块111的信号输出端接SPI接口16，并通过SPI接口16将蓝牙数字音频数据传输到主处理器12，主处理器12对音频数据处理后，转换成I2S信号输出到I2S接口17，再由I2S接口17将数字音频信号输出到数字功放模块26的信号输入端，并由数字功能模块26输出端的扬声器实现优质音乐的播放。

USB通道下的音乐播放控制：保存有大量音乐的移动硬盘或者U盘的存储设备，通过U盘接口21、USB电路110、USB通讯接口15将音频数据输入到主处理器12，主处理器12对音频数据处理后，转换成I2S信号输出到I2S接口17，再由I2S接口17将数字音频信号输出到数字功放模块26的信号输入端，并由数字功能模块26输出端的扬声器实现优质音乐的播放。

LAN通道下的音乐播放控制：通过LAN网络接口22连接到互联网33后，数字音频信号通过LAN网络接口22的信号输入输出端接USB通讯接口15，再传输到主处理器12的信号输入端，主处理器12对音频数据处理后，转换成I2S信号输出到I2S接口17，再由I2S接口17将数字音频信号输出到数字功放模块26的信号输入端，并由数字功能模块26输出端的扬声器实现优质音乐的播放，该通道为没有无线网络的用户提供了接入接收互联网数据的功能。

声场定位：主处理器12输出左右声道数字音频信号，经过I2S接口17传输给数字功放模块26进行信号放大，放大后的信号输出到外接的扬声器，再由MICPHONE声场测量模块27测量左右声道音频声场数据，经过声场测量模块27内部的ADC211转换成数字信号，通过I2S接口17传输到主控制器12，主处理器12计算输出与输入的时间差和相位差作为修正参数，主处理器12用该修正参数修正由无线控制模块19、蓝牙控制模块111、U盘接口21、外部信号输入接口24输入的音频信号进行相位和时间差的修改，将修正后的数字音频信号再通过I2S接口17传给数字功放模块26，实现音乐重现，以达到左右声道扬声器能同步输出。

实施例2：在实施例1的基础上，参照附图2。一种WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其主处理模块1、无线控制模块19、蓝牙控制模块111、数字功放模块26共同构成一音乐播放处理模块3，每组音乐播放处理模块3上都设有一方便用户操作的触控板30，且每组音乐播放处理模块3通过无线控制模块19或蓝牙控制模块111实现音频数据群组式共享；由音乐播放处理模块的主处理器12将无线控制模块19、LAN网络接口22、U盘接口21、蓝牙控制模块111、信号输入接口24的音乐数据读入到系统，并保存在闪存FLASH13中，其它音乐播放处理模块通过WIFI、LAN网络共享其中任意一个音乐播放处理模块的音乐数据，或都共同读取WIFI、LAN网络或U盘内的数据实现群组模式共享，将各个音乐播放处理模块分别安放到不同房间中，即可实现多音区无线网络数据共享与控制，独立地实现多房间音频的播放与控制，并可以通过无线互联网实时实现网络音频及电台的播放与控制。 

需要理解到的是：上述实施例虽然对本实用新型的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本实用新型设计思路的简单文字描述，而不是对本实用新型设计思路的限制，任何不超出本实用新型设计思路的组合、增加或修改，均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其特征是：包括由电源供电的主处理模块(1)、无线控制模块(19)、蓝牙控制模块(111)和数字功放模块(26)，主处理模块(1)中的主处理器(12)分别与FLASH(13)、SDRAM(14)之间双向数据存取；主处理模块(1)通过无线控制模块(19)连接到无线网络，无线控制模块(19)和蓝牙控制模块(111)分别与智能设备(31)之间双向数据交换；无线控制模块(19)接主处理器(12)，主处理器(12)分别接SPI接口(16)、I2S接口(17)、UART接口电路(18)、IIC接口电路(112)，蓝牙控制模块(111)与SPI接口(16)连接，主处理器(12)的输出端通过I2S接口(17)接数字功放模块(26)，数字功放模块(26)输出端外接扬声器；数字功放模块(26)的信号控制电路(28)通过UART接口电路(18)、IIC接口电路(112)接主处理器(12)实现通讯状态控制。

2.根据权利要求1所述的WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其特征是：智能设备(31)为智能手机、平板电脑。

3.根据权利要求1所述的WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其特征是：数字功放模块(26)的输出端接DAC(212)，经DAC(212)转换后的信号由信号输出接口(25)输出；另设信号输入接口(24)，外部模拟信号由信号输入接口(24)输入后，经ADC(210)转换后的信号通过I2S接口(17)传输到主处理器(12)。

4.根据权利要求3所述的WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其特征是：还包括SD卡(23)，且SD卡(23)通过SPI接口(16)与主处理器(12)输入端连接。

5.根据权利要求3所述的WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其特征是：主处理器(12)输入端通过USB通讯接口(15)、USB电路(110)、U盘接口(21)接外部U盘、移动硬盘存储设备。

6.根据权利要求5所述的WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其特征是：主处理器(12)输入端通过USB通讯接口(15)、USB电路(110)接LAN网络(22)进行数据传输。

7.根据权利要求3所述的WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其特征是：还包括声场测量模块(27)，声场测量模块(27)采集扬声器左右声道音频声场数据，声场测量模块(27)的输出端接内置的ADC(211)，ADC(211)输出端接I2S接口(17)，经声场测量模块(27)中内置的ADC(211)转换后，数字信号通过I2S接口(17)输入到主处理器(12)进行处理，主处理器(12)以该处理数据为参数修正输入的音频数据。

8.根据权利要求6所述的WIFI+蓝牙双模式音乐播放系统，其特征是：主处理模块(1)、无线控制模块(19)、蓝牙控制模块(111)、数字功放模块(26)共同构成一音乐播放处理模块，且每组音乐播放处理模块通过无线控制模块(19)、LAN网络、蓝牙控制模块(111)实现音频数据群组式共享。