CN208940248U - 一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，包括无线发送端和无线接收端；无线发送端包括电源模块、信道检测模块、本振信号发生模块、主控模块、语音输入模块和语音放大模块、FM调制发射模块，电源模块为其他模块供电；主控模块分别与信道检测模块、本振信号发生模块和FM调制输出模块连接，语音输入模块的输出端与语音放大模块输入端连接，语音放大模块输出与FM调制输出模块输入端连接；无线接收端，包括相互连接的混音模块和放大模块连接，混音模块的输入端与FM收音机的信号输出端连接，放大模块的信号输出端与喇叭连接；该装置调制频率范围广，输出信号稳定，失真小，抗干扰能力强，采用模块化方式实现、结构简单。

Description

一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置

技术领域

本实用新型属于无线扩音技术领域，尤其涉及一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置。

背景技术

无线话筒扩音系统因为没有传输电缆的束缚，可以自由移动，使用灵活方便，广泛用于各种会场、剧场、广场演出、娱乐中心、体育比赛场馆，以及广场演出和家庭卡拉OK 演唱等场合，是人们生活中必不可少的工具。尤其目前无线话筒已成为KTV不可缺少的设备之一，但是在使用过程中这一设备会出现让人烦扰的杂音巨响，这种情况如果出现在专业的舞台演出上，造成的后果更是严重。产生这种现象的原因是周围出现的声波信号，干扰到无线麦克风接收机，产生杂音。而且随着无线话筒使用数量的增加，无线话筒信道之间的干扰几率增大，造成讯号互相干扰及各种电器杂音干扰的问题也越来越严重，经常造成频率“塞车”现象。因此无线话筒能在更广泛的频带内，能够自动检测信道是否被占用，实现自动避频，将大大提高无线话筒的服务质量。

从世界上第一套简易无线话筒扩音系统诞生至今，相关技术的发展日新月异，技术不但越来越成熟，而且性能一代比一代稳定，功能一代比一代多，使用起来也是越来越方便。目前的无线话筒扩音系统和有线话筒扩音系统相比，可以说是有过之而无不及，这是科学技术发展带给人们的便利。无线电高频电子线路广泛应用在各式各样的电子设备中。通信系统，尤其是无线电通信系统，早已经广泛的应用到了国民经济、国家防卫以及我们日常生活的方方面面。信息传递就是通信，无线电通信系统的一个明显的特征就是利用高频无线电信号来传递信息。

无线话筒扩音系统的设计研究，是将无线电高频电子线路的理论知识转化为能够使用的实物，为生活带来方便的同时，也增加了社会经济效益。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，该系统可用于会场扩音，频率范围广泛，体积小，成本和功耗低，方便携带，实时性强，集成度高，抗干扰能力强，能够自动躲避已使用电台频率，自动寻找合适频率。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，包括无线发送端和无线接收端；

所述的无线发送端，包括电源模块、信道检测模块、本振信号发生模块、主控模块、语音输入模块和语音放大模块、FM调制发射模块，电源模块分别为信道检测模块、本振信号发生模块、主控模块、语音输入模块和语音放大模块、FM调制输出模块提供电源，主控模块分别与信道检测模块、本振信号发生模块和FM调制输出模块连接，语音输入模块的输出端与语音放大模块输入端连接，语音放大模块输出与FM调制输出模块输入端连接，FM信号由信道检测模块输入，由FM调制输出模块输出，输出的信号与FM收音机的信号输入端连接；

所述的无线接收端，包括相互连接的混音模块和放大模块连接，混音模块的输入端与FM收音机的信号输出端连接，放大模块的信号输出端与喇叭连接。

所述的信道检测模块，是基于CXA1691BM芯片的信道检测模块，该芯片是一种单片调频/调幅无线电集成电路，低电流消耗(VCC=3V)，对于FM：典型电流I=5.8 mA；对于AM：典型电流I=4.7 mA，内置FM/AM开关；AF放大器输出大，当负载阻抗为8Ω时，VCC=6V，典型EIAJ输出=500 mW，带有调谐发光二极管驱动器，调准电台时点亮，自带射频放大器、混频器。

所述的本振信号发生模块，基于LMX2517芯片的锁相环模块，包括依次连接的鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器和压控振荡器，还包括分频器，分频器与鉴频鉴相器的信号输入端连接，还与压控振荡器的信号输出端连接；锁相环模块采用高集成度锁相环芯片LMX2571，该芯片结合外部环路滤波器和外部参考频率使用时，可实现小数N分频或整数N分频锁相环(PLL)频率合成器；输出频率范围：10MHz-1344MHz，相位噪声和毛刺低，低电流消耗，满足整个FM频率范围的覆盖。

所述的主控模块，是基于STC15W4K56S4芯片的主控模块，用于自动调频算法、频道检测算法、RF频率调整部分、RF功率调整部分、AD采集、数据转换、OLED液晶屏显示、内部EEPROM存储和按键调整功能。

所述的FM调制发射模块，是基于LMX2511芯片的锁相环模块。

所述的语音输入模块，为单指向麦克风咪头。

所述的语音放大模块，是基于LMV 321放大器的语音放大模块，每个通道的供电电流为80uA，1.2MHz增益带宽乘积，电压输出范围从0.01V至2.69V，LMV321设计为2.7V至5.5V电源，共模电压范围延伸至标准导轨以下，输出提供轨对轨性能，按低电源电压2.7V，低功率，低电压操作，是微小的封装时代的选择，使LMV321非常适合在个人电子设备，如手机，寻呼机，PDA和其他电池供电的应用。

所述的电源模块，为两节1.5V干电池。

所述的混音模块，是基于NE5532加法电路的混音模块，NE5532加法电路是高性能低噪声双运算放大器（双运放）集成电路，与很多标准运放相似，但具有更好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压范围大等特点。

所述的放大模块，是TDA2030功放电路的放大模块，实现在8Ω负载下，0.5W的音频输出功率， TDA203功放电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。

本实用新型提供的一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，该装置频率范围广泛，且抗干扰能力强，能够自动躲避已使用电台频率，自动寻找合适频率，通过信道检测模块，无线话筒在开机时可以自动检测信道占用情况，且该装置体积小，成本和功耗低，方便携带，实时性强，集成度高，抗干扰能力强。

附图说明

图1为无线发送端的结构框图；

图2为无线接收端的结构框图；

图3为本振信号发生模块的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步阐述，但不是对本实用新型的限定。

如图1所示，一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，包括无线发送端和无线接收端；

所述的无线发送端，包括电源模块、信道检测模块、本振信号发生模块、主控模块、语音输入模块和语音放大模块、FM调制发射模块，电源模块分别为信道检测模块、本振信号发生模块、主控模块、语音输入模块和语音放大模块、FM调制输出模块提供电源，主控模块分别与信道检测模块、本振信号发生模块和FM调制输出模块连接，语音输入模块的输出端与语音放大模块输入端连接，语音放大模块输出与FM调制输出模块输入端连接，FM信号由信道检测模块输入，由FM调制输出模块输出，输出的信号与FM收音机的信号输入端连接；

如图2所示，所述的无线接收端，包括相互连接的混音模块和放大模块连接，混音模块的输入端与FM收音机的信号输出端连接，放大模块的信号输出端与喇叭连接。

所述的信道检测模块，是基于CXA1691BM芯片的信道检测模块，该芯片是一种单片调频/调幅无线电集成电路，低电流消耗(VCC=3V)，对于FM：典型电流I=5.8 mA；对于AM：典型电流I=4.7 mA，内置FM/AM开关；AF放大器输出大，当负载阻抗为8Ω时，VCC=6V，典型EIAJ输出=500 mW，带有调谐发光二极管驱动器，调准电台时点亮，自带射频放大器、混频器。

所述的本振信号发生模块，基于LMX2517芯片的锁相环模块，如图3所示，包括依次连接的鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器和压控振荡器，还包括分频器，分频器与鉴频鉴相器的信号输入端连接，还与压控振荡器的信号输出端连接；锁相环模块采用高集成度锁相环芯片LMX2571，该芯片结合外部环路滤波器和外部参考频率使用时，可实现小数N分频或整数N分频锁相环(PLL)频率合成器；输出频率范围：10MHz-1344MHz，相位噪声和毛刺低，低电流消耗，满足整个FM频率范围的覆盖。

所述的主控模块，是基于STC15W4K56S4芯片的主控模块，用于自动调频算法、频道检测算法、RF频率调整部分、RF功率调整部分、AD采集、数据转换、OLED液晶屏显示、内部EEPROM存储和按键调整功能。

所述的FM调制发射模块，是基于LMX2511芯片的锁相环模块。

所述的语音输入模块，为单指向麦克风咪头。

所述的语音放大模块，是基于LMV 321放大器的语音放大模块，每个通道的供电电流为80uA，1.2MHz增益带宽乘积，电压输出范围从0.01V至2.69V，LMV321设计为2.7V至5.5V电源，共模电压范围延伸至标准导轨以下，输出提供轨对轨性能，按低电源电压2.7V，低功率，低电压操作，是微小的封装时代的选择，使LMV321非常适合在个人电子设备，如手机，寻呼机，PDA和其他电池供电的应用。

所述的电源模块，为两节1.5V干电池。

所述的混音模块，是基于NE5532加法电路的混音模块，NE5532加法电路是高性能低噪声双运算放大器（双运放）集成电路，与很多标准运放相似，但具有更好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压范围大等特点。

所述的放大模块，是TDA2030功放电路的放大模块，实现在8Ω负载下，0.5W的音频输出功率，TDA203功放电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。

FM频段实例：

工作原理：第一，无线话筒开机后，空间88MHz到108MHz的FM信号通过天线进入CXA1691BM芯片，STC15W4K56S4主控模块自动读取自带EEProm内存储的初始化发射频率，主控模块设置信道检测模块内LMX2517模块，产生第一本振信号送入CXA1601BM芯片，来解调天线接收到的信号，若实现调谐，CXA1601BM芯片19引脚会有电压变化，通过STC15W4K56S4主控模块自带的ADC采集检测该引脚电压，该引脚的电压为线性变化，通过多次采集，当AD电压小于500mv且在该频点增加200HZ和减小200HZ电压均比500mv大时，则该频点被占用，频率会自动增加200HZ，重新进行检测判断；若条件不成立，则把当前频率写入EEProm。

第二，信道检测过程结束，关闭信道检测模块内LMX2517模块，读取EEProm内频率信息，设置调制发射模块内LMX2571锁相环模块，产生发射频率。开机后可3S内实现自动实现该过程。在自动完成发射频率设定后，可以手动设置发射信号的频率和发射功率。频率确定后，语音信号经过咪头采集语音由LMV 321放大器放大后送入调制发射模块的LMX2571锁相环模块的VCO进行直接调频放大，最后通过天线输出FM信号。

第三，无线话筒接收机原理：通过购买现成FM调频收音机，利用音频线接入由NE5532构成的加法电路，由TDA2030功放电路进行放大，实现混音和放大的效果。

经试验，本装置的发射端的频率范围广泛，可以在10MHz-1344MHz能进行调频输出。

Claims (10)

1.一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，其特征在于，包括无线发送端和无线接收端；

所述的无线发射端，包括电源模块、信道检测模块、本振信号发生模块、主控模块、语音输入模块和语音放大模块、FM调制发射模块，电源模块分别为信道检测模块、本振信号发生模块、主控模块、语音输入模块和语音放大模块、FM调制输出模块提供电源，主控模块分别与信道检测模块、本振信号发生模块和FM调制输出模块连接，语音输入模块的输出端与语音放大模块输入端连接，语音放大模块输出与FM调制输出模块输入端连接，FM信号由信道检测模块输入，由FM调制输出模块输出，输出的信号与FM收音机的信号输入端连接；

所述的无线接收端，包括相互连接的混音模块和放大模块连接，混音模块的输入端与FM收音机的信号输出端连接，放大模块的信号输出端与喇叭连接。

2.根据权利要求1所述的一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，其特征在于，所述的信道检测模块，是基于CXA1691BM芯片的信道检测模块。

3.根据权利要求1所述的一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，其特征在于，所述的本振信号发生模块，基于LMX2517芯片的锁相环模块，包括依次连接的鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器和压控振荡器，还包括分频器，分频器与鉴频鉴相器的信号输入端连接，还与压控振荡器的信号输出端连接。

4.根据权利要求1所述的一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，其特征在于，所述的主控模块，是基于STC15W4K56S4芯片的主控模块。

5.根据权利要求1所述的一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，其特征在于，所述的FM调制发射模块，是基于LMX2511芯片的锁相环模块。

6.根据权利要求1所述的一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，其特征在于，所述的语音输入模块，为单指向麦克风咪头。

7.根据权利要求1所述的一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，其特征在于，所述的语音放大模块，是基于LMV 321放大器的语音放大模块。

8.根据权利要求1所述的一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，其特征在于，所述的电源模块，为两节1.5V干电池。

9.根据权利要求1所述的一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，其特征在于，所述的混音模块，是基于NE5532加法电路的混音模块。

10.根据权利要求1所述的一种多频点自动跳频无线话筒扩音装置，其特征在于，所述的放大模块，是TDA2030功放电路的放大模块。