專利名稱：一種無線話筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及話筒領(lǐng)域，尤其涉及一種無線話筒。
背景技術(shù)：
隨著社會的不斷發(fā)展，無線的優(yōu)點已經(jīng)逐步顯現(xiàn)，無線通訊的發(fā)展是很快速的，而人們對于無線話筒的這個名詞已經(jīng)不在陌生，譬如酒吧、KTV、會議室、演唱會、節(jié)目主持等等場所，在這些場所里無線話筒已經(jīng)顯得極其重要。在無線話筒還沒有流行時，那時是有線話筒，有線話筒距離限制了其發(fā)展，而且比較麻煩的是有線話筒必須是用連接線與卡拉0K、效果器、會議系統(tǒng)連接起來，才能發(fā)出人 聲。而無線話筒，取代了用連接線來連接，采用了像以前黑白電視機高頻頭的做法，用U段來實現(xiàn)無線話筒和接收器的連接，從而使無線話筒使用方便。在一定的空間里可以隨時隨地的移動及發(fā)出人聲，但采用U段的無線話筒在使用一段時間后，就會出現(xiàn)頻偏，容易受干擾等等一些弊病。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無線話筒，其具有頻率穩(wěn)定、抗干擾，傳輸距離遠(yuǎn)等特點。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種無線話筒，包括由前置放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、2. 4G無線發(fā)射電路、音頻處理控制電路、DC/DC穩(wěn)壓電路、二極管組成，電池電壓輸入經(jīng)DC/DC穩(wěn)壓電路、二極管分別與前置放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、2. 4G無線發(fā)射電路及音頻處理控制電路連接供電，聲音信號經(jīng)話筒輸入由前置放大電路后傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號分別輸入到音頻控制電路及2. 4G無線發(fā)射電路，音頻處理控制電路對數(shù)字信號進行解析處理輸出數(shù)字信號到2. 4G無線發(fā)射電路，2. 4G無線發(fā)射電路對數(shù)字信號進行編碼處理后，從天線發(fā)射出信號。優(yōu)選的，所述前置放大電路包括電阻R4、電容C2、前置放大芯片，聲音信號經(jīng)過R4和耦合電容C2后，進入前置放大芯片第3腳，前置放大芯片的第7腳接音頻處理控制電路，聲音信號經(jīng)過前置放大芯片放大后從I腳輸出，經(jīng)過RlO和C20耦合后與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的第I腳相連，由模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片對信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的第9腳經(jīng)電阻Rl7輸出到音頻處理控制電路。優(yōu)選的，所述音頻處理控制電路由微控制器構(gòu)成，數(shù)字信號從模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的9腳輸出經(jīng)過電阻R17后接微控制器第13腳，經(jīng)微控制器進行解析處理后輸出控制信號供給模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。優(yōu)選的，所述2. 4G無線發(fā)射電路由2. 4 GHz的無線收發(fā)芯片構(gòu)成，數(shù)字信號從微控制器的16腳輸出到無線收發(fā)芯片的4腳給射頻模塊內(nèi)部編譯解碼后，由無線收發(fā)芯片的12腳、13腳連接天線發(fā)射出信號。
優(yōu)選的，所述無線收發(fā)芯片的第10腳經(jīng)電阻R28連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。優(yōu)選的，所述DC/DC穩(wěn)壓電路由升壓芯片、穩(wěn)壓芯片組成，輸入電源經(jīng)過開關(guān)后到升壓芯片的第4腳完成升壓，同時經(jīng)過儲能電感L3及二極管D2和電感L2輸出直流電壓到穩(wěn)壓芯片第3腳，經(jīng)過穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后輸出+3V3電壓給前置放大芯片和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片供電。優(yōu)選的，在所述二極管D2與電感L2的中點與地之間并聯(lián)有濾波電容C27。優(yōu)選的，所述升壓芯片的第4腳與第5腳并聯(lián)后與二極管D3的陰極相連，二極管D3的陽極接地。

優(yōu)選的，所述輸入電源為兩節(jié)可充電鋁電池組成。優(yōu)選的，所述無線收發(fā)芯片為單片射頻收發(fā)芯片，工作于2. 4 2. 5 GHz ISM頻段；工作電壓為I. 9 3. 6 V，最高傳輸速率為2 Mbit / S。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于本發(fā)明提供的無線話筒，基于2. 4G無線技術(shù)作為數(shù)據(jù)傳輸，相比藍(lán)牙其產(chǎn)品制造成本更低，提供的數(shù)據(jù)傳輸速率更高；相比27MHz無線技術(shù)它的抗干擾性、最大傳輸距離以及功耗都有明顯改進，具有頻率穩(wěn)定、抗干擾，傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點。


圖I為本發(fā)明無線話筒原理框圖。圖2為本發(fā)明前置放大電路原理圖。圖3為本發(fā)明模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖。圖4為本發(fā)明穩(wěn)壓電路原理圖。圖5為本發(fā)明音頻處理控制電路原理圖。圖6為本發(fā)明2. 4G無線發(fā)射電路原理圖。
具體實施例方式本發(fā)明采用的2. 4G無線技術(shù)，其頻段處于2. 405GHz_2. 485GHz (科學(xué)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè))之間，所以簡稱為2. 4G無線技術(shù)。這個頻段里是國際規(guī)定的免費頻段，是不需要向國際相關(guān)組織繳納任何費用的。而且2. 4G無線技術(shù)不同于之前的27MHz無線技術(shù)，它的工作方式是全雙工模式傳輸，在抗干擾性能上要比27MHz有著絕對的優(yōu)勢。這個優(yōu)勢決定了它的超強抗干擾性以及最大可達(dá)10米的傳輸距離。此外2. 4G無線技術(shù)還擁有理論上2M的數(shù)據(jù)傳輸速率，比藍(lán)牙的IM理論傳輸速率提高了一倍，這就為以后的應(yīng)用層提高了可靠的保障。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參閱圖I所示，本發(fā)明無線話筒，由前置放大電路I、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(ADC)2、
2.4G無線發(fā)射電路3、音頻處理控制電路4、DC/DC穩(wěn)壓電路5、二極管D、濾波電容C組成，電池電壓輸入經(jīng)DC/DC穩(wěn)壓電路5、二極管D分別與前置放大電路I、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2、2. 4G無線發(fā)射電路3及音頻處理控制電路4連接供電，聲音信號經(jīng)話筒輸入連接前置放大電路I輸入端，前置放大電路I輸出端經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2與2. 4G無線發(fā)射電路3相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2和2. 4G無線發(fā)射電路3的控制端分別與音頻處理控制電路4的控制端相連。聲音信號經(jīng)話筒輸入由前置放大電路后傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換電路(ADC) 2,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號分別輸入到音頻控制電路4及2. 4G無線發(fā)射電路3，音頻處理控制電路4對數(shù)字信號進行解析處理輸出數(shù)字信號到2. 4G無線發(fā)射電路3，2. 4G無線發(fā)射電路3對數(shù)字信號進行編碼處理后，從天線發(fā)射出信號。請參閱圖2-6所示，前置放大電路包括電阻R4、電容C2、前置放大芯片Ul，聲音信號經(jīng)過R4和耦合電容C2后，進入前置放大芯片UlA第3腳，前置放大芯片UlB的第7腳接音頻處理控制電路4。聲音信號經(jīng)過Ul放大后從I腳輸出，經(jīng)過RlO和C20耦合后與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U2的第I腳相連，由模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U2對信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U2的第9腳經(jīng)電阻Rl7輸出到音頻處理控制電路4。其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U2是24bit，192kHz抽樣2ch的A / D的114dB動態(tài)范圍的高端音頻系統(tǒng)中的應(yīng)用，由U2實現(xiàn)高精度模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。U2特征為采樣率8kHz 216kHz，全差分輸入S/(N+D) : 103dB，A計權(quán)114dB，高性能線性相位數(shù)字抗混疊濾波器，通帶0 21. 768kHz (@fs=48kHz)、紋波0. 005dB、阻帶100dB。數(shù)字 HPF。電源5V±5%(Analog), 3. 0 5. 25V(Digital)功耗183mW (ifs=48kHz)等特點。音頻處理控制電路4由基于AVR增強型RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器U7構(gòu)成，數(shù)字信號從U2的9腳輸出經(jīng)過R17后接微控制器U7第13腳，經(jīng)U7進行解析處理后輸出控制信號供給模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U2。2. 4G無線發(fā)射電路3由一款工業(yè)級內(nèi)置鏈路層邏輯的2. 4 GHz的無線收發(fā)芯片U6構(gòu)成，數(shù)字信號從微控制器U7的16腳輸出到U6的4腳給射頻模塊內(nèi)部編譯解碼后，由U6的12腳、13腳連接天線發(fā)射出信號。無線收發(fā)芯片U6的第10腳經(jīng)電阻R28連接到模 數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U2。其中，U7是基于AVR增強型RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進的指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間，U7的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)lMIPS/MHz，從而可以緩解系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。AVR內(nèi)核具有豐富的指令集和32個通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算術(shù)邏輯單元(ALU)相連接，使得一條指令可以在一個時鐘周期內(nèi)同時訪問兩個獨立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的數(shù)據(jù)
吞吐率。U7有4K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有在編程過程中還可以讀的能力，即Rffff)，256字節(jié)EEPR0M，512字節(jié)SRAM，23個通用I/O 口線，32個通用工作寄存器，三個具有比較模式的靈活的定時器/計數(shù)器(T/C)，片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART，面向字節(jié)的兩線串行接口，一個SPI串行端口，一個6路10位ADC (TQFP與MLF封裝的器件具有8路10位ADC)，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器，以及五種可以通過軟件選擇的省電模式?？臻e模式時CPU停止工作，而SRAM、T/C、USART、兩線串行接口、SPI端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作，寄存器的內(nèi)容則一直保持；省電模式時異步定時器繼續(xù)運行，以允許用戶維持時間基準(zhǔn)，器件的其他部分則處于睡眠狀態(tài)；ADC噪聲抑制模式時CPU和所有的I/O模塊停止運行，而異步定時器和ADC繼續(xù)工作，以減少ADC轉(zhuǎn)換時的開關(guān)噪聲；Standby模式時振蕩器工作而其他部分睡眠，使得器件只消耗極少的電流，同時具有快速啟動能力。ATmega48是以Atmel的高密度非易失性內(nèi)存技術(shù)生產(chǎn)的。片內(nèi)ISPFlash可以通過SPI接口、通用編程器，或引導(dǎo)程序進行多次編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲區(qū)。在更新應(yīng)用Flash存儲區(qū)時引導(dǎo)程序區(qū)的代碼繼續(xù)運行，從而實現(xiàn)了 FLASH的Rffff操作。通過將8位RISC CPU與系統(tǒng)內(nèi)可編程的Flash集成在一個芯片內(nèi)，U7為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本的方案。U6是挪威(Nordic)公司推出的一款工業(yè)級內(nèi)置鏈路層邏輯的2. 4 GHz超低成本的無線收發(fā)芯片，支持多點間通信。嵌入的鏈路層控制減少了 MCU的復(fù)雜性和成本并且提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，它采用SOC方法設(shè)計只需少量外圍元件便可組成射頻收發(fā)電路。與藍(lán)牙不同的是，U6沒有復(fù)雜的通信協(xié)議，它完全對用戶透明通過一個標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口與外圍控制器連接，同種產(chǎn)品之間可以自由通信，并且比藍(lán)牙產(chǎn)品更便宜。所以U6是業(yè)界體積最小、功耗最少、外圍元件最少的低成本射頻系統(tǒng)級芯片。U6是單片射頻收發(fā)芯片，工作于2. 4 2. 5 GHz ISM頻段。工作電壓為I. 9 3. 6 V，有多達(dá)125個頻道可供選擇?？赏ㄟ^SPI寫入數(shù)據(jù)，最高可達(dá)10 Mb / S，最高傳輸速率達(dá)2 Mbit / s，比藍(lán)牙具有更高的傳輸速度，并且有自動應(yīng)答和自動再發(fā)射功能。芯片內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊，并融進了增強式ShockBurst技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。芯片能耗非常低，以-6 dBm的功率發(fā)射時，工作電流只有9 mA，接收時工作電流只有12.3 mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設(shè)計更方便。DC/DC穩(wěn)壓電路5由集成芯片U3、U4組成，輸入電源有2節(jié)可充電鋁電池供給，經(jīng)過開關(guān)SWl后到集成芯片U3的第4腳完成升壓，同時經(jīng)過儲能電感L3及二極管D2和電感L2輸出+5V直流電壓到集成芯片U4第3腳，經(jīng)過U4穩(wěn)壓后輸出+3V3電壓給U2和Ul芯片供電，以及經(jīng)過經(jīng)過R9和R8的分壓得出2. 5V直流給Ul的信號輸入做偏置供電。在二極管D2與電感L2的中點與地之間并聯(lián)有濾波電容C27 ;集成芯片U3的第4腳與第5腳并聯(lián)后與二極管D3的陰極相連，二極管D3的陽極接地。U4本身具有過壓和過流保護，即使+3V3的后面電路出現(xiàn)故障也不會引起+5V電源的變化。以保證即便電池裝反的情況下，由D3 二極管保護，也不會造成對升壓電路及本電路的損壞。集成芯片U3提供快速的瞬態(tài)響應(yīng)和最小的PCB面積精確調(diào)節(jié)本地DC / DC轉(zhuǎn)換。內(nèi)部設(shè)置開關(guān)頻率為I. 6 MHz0允許使用極小的表面貼裝電感器和片式電容器，同時提供近90%的效率。電流模式控制和內(nèi)部補償，提供易于使用最少的元件數(shù)量，并較廣泛的運行條件下的高性能調(diào)控。外部關(guān)斷功能的超低待機電流80 nA的便攜式應(yīng)用的理想。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線話筒，其特征在于，包括由前置放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、2. 4G無線發(fā)射電路、音頻處理控制電路、DC/DC穩(wěn)壓電路、二極管組成，電池電壓輸入經(jīng)DC/DC穩(wěn)壓電路、二極管分別與前置放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、2. 4G無線發(fā)射電路及音頻處理控制電路連接供電，聲音信號經(jīng)話筒輸入由前置放大電路后傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號分別輸入到音頻控制電路及2. 4G無線發(fā)射電路，音頻處理控制電路對數(shù)字信號進行解析處理輸出數(shù)字信號到2. 4G無線發(fā)射電路，2. 4G無線發(fā)射電路對數(shù)字信號進行編碼處理后，從天線發(fā)射出信號。
2.如權(quán)利要求I所述的無線話筒，其特征在于，所述前置放大電路包括電阻R4、電容C2、前置放大芯片，聲音信號經(jīng)過R4和耦合電容C2后，進入前置放大芯片第3腳，前置放大芯片的第7腳接音頻處理控制電路，聲音信號經(jīng)過前置放大芯片放大后從I腳輸出，經(jīng)過RlO和C20耦合后與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的第I腳相連，由模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片對信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的第9腳經(jīng)電阻R17輸出到音頻處理控制電路。
3.如權(quán)利要求2所述的無線話筒，其特征在于，所述音頻處理控制電路由微控制器構(gòu)成，數(shù)字信號從模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的9腳輸出經(jīng)過電阻R17后接微控制器第13腳，經(jīng)微控制器進行解析處理后輸出控制信號供給模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
4.如權(quán)利要求3所述的無線話筒，其特征在于，所述2.4G無線發(fā)射電路由2.4 GHz的無線收發(fā)芯片構(gòu)成，數(shù)字信號從微控制器的16腳輸出到無線收發(fā)芯片的4腳給射頻模塊內(nèi)部編譯解碼后，由無線收發(fā)芯片的12腳、13腳連接天線發(fā)射出信號。
5.如權(quán)利要求4所述的無線話筒，其特征在于，所述無線收發(fā)芯片的第10腳經(jīng)電阻R28連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
6.如權(quán)利要求4所述的無線話筒，其特征在于，所述DC/DC穩(wěn)壓電路由升壓芯片、穩(wěn)壓芯片組成，輸入電源經(jīng)過開關(guān)后到升壓芯片的第4腳完成升壓，同時經(jīng)過儲能電感L3及二極管D2和電感L2輸出直流電壓到穩(wěn)壓芯片第3腳，經(jīng)過穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后輸出+3V3電壓給前置放大芯片和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片供電。
7.如權(quán)利要求6所述的無線話筒，其特征在于，在所述二極管D2與電感L2的中點與地之間并聯(lián)有濾波電容C27。
8.如權(quán)利要求7所述的無線話筒，其特征在于，所述升壓芯片的第4腳與第5腳并聯(lián)后與二極管D3的陰極相連，二極管D3的陽極接地。
9.如權(quán)利要求6所述的無線話筒，其特征在于，所述輸入電源為兩節(jié)可充電鋁電池組成。
10.如權(quán)利要求6所述的無線話筒，其特征在于，所述無線收發(fā)芯片為單片射頻收發(fā)芯片，工作于2. 4 2. 5 GHz ISM頻段；工作電壓為I. 9 3. 6 V，最高傳輸速率為2 Mbit /So
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無線話筒，包括由前置放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、2.4G無線發(fā)射電路、音頻處理控制電路、DC/DC穩(wěn)壓電路、二極管組成，電池電壓輸入經(jīng)DC/DC穩(wěn)壓電路、二極管分別與前置放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、2.4G無線發(fā)射電路及音頻處理控制電路連接供電，聲音信號經(jīng)話筒輸入由前置放大電路后傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號分別輸入到音頻控制電路及2.4G無線發(fā)射電路，音頻處理控制電路對數(shù)字信號進行解析處理輸出數(shù)字信號到2.4G無線發(fā)射電路，2.4G無線發(fā)射電路對數(shù)字信號進行編碼處理后，從天線發(fā)射出信號。本發(fā)明提供的無線話筒，具有頻率穩(wěn)定、抗干擾，傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點。
文檔編號H04R3/00GK102711018SQ20121018383
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者徐廣健, 施明華, 沈紫輝 申請人:國光電器股份有限公司