專利名稱：無線傳聲發(fā)射設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無線通信設(shè)備，特別是一種無線傳聲發(fā)射設(shè)備。
現(xiàn)有的無線麥克風設(shè)備通常由話音處理部分、調(diào)制部分、振蕩部分、射頻部分組成，話音信號通過調(diào)幅或調(diào)頻處理，以無線方式傳送。因此無線麥克風適用各種環(huán)境，特別適合在教學、報告、采訪、演出、卡拉OK等環(huán)境中使用。然而，現(xiàn)有的無線麥克風設(shè)備通常在88-108MHZ頻段內(nèi)(最多只有1-8個固定頻點)點頻發(fā)射調(diào)頻信號，不能根據(jù)使用者的意愿在更寬的頻段內(nèi)改變發(fā)射頻道。另一方面，現(xiàn)有的無線麥克風設(shè)備對拾取的話音信號的自適應(yīng)處理的能力較差，如果使用者靠近麥克風講話則容易產(chǎn)生哨叫，如果遠離麥克風講話，則噪聲增大或不能傳送話音信號。
本實用新型的目的是提供一種能夠消除哨叫聲并可以在較寬頻段范圍內(nèi)任意置頻的無線傳聲發(fā)射設(shè)備。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，無線傳聲發(fā)射設(shè)備包括話音處理部分、調(diào)制部分、鍵盤控制振蕩部分、射頻部分；話音處理部分包括導流口；話筒；預(yù)加重電路其特征在于話音處理部分還包括一個移相電路，對均衡器輸出信號移相，使其滯后90度；和由CPU單元控制其增益的音頻放大電路，它根據(jù)CPU單元的編碼信號控制其反饋量，以調(diào)整音頻信號的幅度；調(diào)制部分用高低音帶通濾波器輸出的音頻信號對振蕩部分輸出的載波信號進行調(diào)頻處理，當該音頻信號幅度強時直接進行調(diào)頻，當該音頻信號幅度弱時，利用該信號的頻率高低進行間接調(diào)頻；鍵盤控制振蕩部分包括發(fā)射頻率設(shè)置功能鍵盤、CPU單元、狀態(tài)顯示器、分頻鑒相電路、濾波與壓控部分、振蕩電路、放大電路，其中分頻鑒相電路、濾波與壓控部分、振蕩電路、放大電路構(gòu)成一個鎖相環(huán)路，當發(fā)射頻率設(shè)置功能鍵向CPU單元輸入一個分頻值，CPU單元根據(jù)該分頻值轉(zhuǎn)化成二進制分頻數(shù)，在該分頻值控制下分頻鑒相電路產(chǎn)生一個直流電壓，經(jīng)濾波后送給壓控元件使其容量改變，使振蕩電路隨壓控元件的容量變化而變化，振蕩器一路輸出經(jīng)放大后送回分頻鑒相電路進行鑒相，從而使鎖相回路鎖定在預(yù)定頻點上，使振蕩電路產(chǎn)生一個具有預(yù)定頻率的穩(wěn)定的振蕩信號，經(jīng)另一路送給調(diào)制電路。
此外，CPU單元根據(jù)鍵盤輸入指令控制受控電源為射頻部分的射頻功率放大和推動部件供電，使整機處于發(fā)射狀態(tài)。
CPU單元根據(jù)鍵盤輸入指令向調(diào)制部分輸出用于控制接收機的信道頻率、音量大小、靜噪位置的編碼數(shù)據(jù)。
話音處理部分設(shè)有一個均衡器，用于對音頻放大器的輸出信號作均衡處理。
話音處理部分還設(shè)有一個高低音帶通濾波器，用于濾除移相電路輸出信號中的30KHZ高頻哨叫成份和50HZ以下的低頻交流成份。
射頻部分包括緩沖放大器、激勵電路、推動電路、射頻功率放大電路、濾波電路和發(fā)送饋線，用于以無線方式發(fā)射調(diào)頻信號。
本實用新型的優(yōu)點是采用導流器(它將傳聲方向改變，調(diào)整反饋量，對放大前的信號進行延遲和緩沖，使它能產(chǎn)生最佳的信號放大，已另行申請專利)處理聲頻信號并通過移相電路對話音信號進行延遲處理，該延遲處理的信號經(jīng)調(diào)制電路的直接調(diào)頻與間接調(diào)頻，使強弱信號得到均衡的調(diào)制輸出，從而消除了音量過大而造成的哨叫。另一方面由于采用由CPU控制的鎖相環(huán)振蕩電路，因此能夠在1-1000M HZ頻段內(nèi)連續(xù)設(shè)置頻點。此外，通過CPU單元的編碼設(shè)置還可以遙控接收機的信道改變，音量大小，靜噪位置和開機/關(guān)機。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細描述。


圖1是說明本實用新型整體結(jié)構(gòu)的電路方框圖；圖2是圖1中移相電路、高低音帶動濾波器、調(diào)制部分、鎖相環(huán)路及射頻部分的電路圖；圖3是圖1中話筒、預(yù)加重電路、均衡器、CPU單元、受控電源、穩(wěn)壓電源的電路圖。
圖4是間接調(diào)頻的等效電路；圖5是直接調(diào)頻的等效電路。
參見圖1，本實用新型的無線傳聲發(fā)射設(shè)備包括話音處理部分、調(diào)制部分、鍵盤控制振蕩部分和射頻部分。
話音處理部分包括圖1中的導流口；話筒；預(yù)加重電路；音頻放大電路；均衡器；移相電路和高低音帶通濾波器。話音處理部分對經(jīng)導流口、話筒拾取的話音信號進行預(yù)處理，其中話音信號經(jīng)預(yù)加重處理后，由音頻放大電路放大。音頻放大電路根據(jù)CPU單元的編碼信號控制其反饋量，以自動調(diào)整音頻信號的輸出幅度，即，當音頻放大器輸出信號過大時，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器送給CPU單元，經(jīng)判決后CPU單元輸出編碼信號，該編碼信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器送到音頻放大器的負反饋支路上，使反饋量增加，增益降低；當音頻放大器輸出信號過小時，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器送給CPU單元，經(jīng)判決后CPU單元輸出編碼信號，該編碼信號通過D/A轉(zhuǎn)換器送到音頻放大器的負反饋支路上，使反饋量減小，增益上升，從而自動調(diào)整了音頻信號的輸出幅度。放大后的音頻信號由均衡器作均衡處理，然后由移相電路移相，使其滯后90度。圖3示出了作為一個實例的話音處理部分的話筒、預(yù)加重電路、均衡器的具體電路。聲頻經(jīng)機械導流器(由流線門控制其大小，由導流環(huán)改變其方向，由導流管調(diào)整其深淺度，已另行申請專利)進入，經(jīng)預(yù)處理后送到話筒。轉(zhuǎn)化后的電信號(音頻)，經(jīng)輸入調(diào)整電位器W1、電容C1、預(yù)加重電路R1、C2送至運算放大器IC2(包括兩級放大器)進行放大，為了配合信號強弱的均勻，放大后的信號再由作為均衡器的電位器W2作一次限幅調(diào)整。音頻放大電路由運算放大器IC2及外圍電路組成，當整機反饋量過大或過小時，音頻放大器的輸出信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D送給CPU單元IC4的第16腳，由于在鍵盤預(yù)制了一定編碼狀態(tài)，經(jīng)單片機IC4處理后從IC4第17腳輸出一個編碼信號給數(shù)模轉(zhuǎn)換器DA，轉(zhuǎn)換成模擬電壓加在二極管D6與熱敏電阻RT之間，根據(jù)該模擬電壓改變運算放大器IC2第6腳與第7腳電阻值，改變其負反饋量的大小，從而達到調(diào)整調(diào)制靈敏度的目的。IC2的第5腳是已處理的音頻信號輸入端，第7腳是第一級放大器的輸出端，第6腳是第一級放大器的負反饋端，經(jīng)自動控制后的適當信號再送給第二級放大器從第2腳輸入，放大后從第1腳輸出。圖2示出了移相電路和高低音帶通濾波器的電路。電阻R1、電容C3構(gòu)成移相電路，使經(jīng)放大的信號滯后90°，高低音帶通濾波器由兩個電容和電阻R3-R5組成，用于濾除移相電路輸出信號中的30KHZ高頻哨叫成份和50HZ以下的低頻成份。
鍵盤控制振蕩部分包括圖1中的發(fā)射頻率設(shè)置功能鍵盤、CPU單元、狀態(tài)顯示器、分頻鑒相電路、濾波與壓控部分、振蕩電路、放大電路，其中分頻鑒相電路、濾波與壓控部分、振蕩電路、放大電路構(gòu)成一個鎖相環(huán)路，當發(fā)射頻率設(shè)置功能鍵向CPU單元輸入一個分頻值，CPU單元根據(jù)該分頻值轉(zhuǎn)化成二進制分頻數(shù)，在該分頻值控制下分頻鑒相電路產(chǎn)生一個直流電壓，經(jīng)濾波后送給壓控元件使其容量改變，使振蕩電路隨壓控元件的容量變化而變化，振蕩器一路輸出經(jīng)放大后送回分頻鑒相電路進行鑒相，從而使鎖相回路鎖定在預(yù)定頻點上，使振蕩電路產(chǎn)生一個具有預(yù)定頻率的穩(wěn)定的振蕩信號，并經(jīng)另一路送給調(diào)制電路。
參見圖2和圖3，CPU單元由圖3中所示的CPU IC4和存儲器IC1構(gòu)成。CPU IC4可以是摩托羅拉生產(chǎn)的型號為AT89C2051或AT89C51的芯片，CPU IC4的第12、13、14腳分別送出的時鐘(Clock)、數(shù)據(jù)(Data)、片選(LE)等脈沖信號，以串口方式分別輸入到鎖相環(huán)片IC5的第9、10、11腳上。分頻鑒相電路由NEC公司生產(chǎn)的MB1504鎖相環(huán)片IC5及外圍電路構(gòu)成。鎖相環(huán)片IC5的內(nèi)部前置分頻器將對IC5第1、2腳輸入的基準振蕩X1頻率，進行除頻X1/N，(N為前置分頻數(shù)＝512)得到25KHZ的頻道間隔基準值，由鍵盤置入的參數(shù)值經(jīng)CPU IC4生成二進制編碼信號送入，將基準頻率進行倍頻。IC5第5腳將隨不同值狀態(tài)下輸出每個對應(yīng)的掃描直流電平。這個直流電平經(jīng)嚴格的濾波回路R7、C13……至R12，這個純凈的直流電壓加到隨電壓變化而改變?nèi)葜档淖內(nèi)荻O管B3、D2上(壓控部件)。
G1是一個高頻場效應(yīng)振蕩管，從R25提供電源，電壓從漏極接入，C20是旁路濾波電容，R27與L22是電源與振蕩器的回路，接在源極上，改變R27的值可改變其振蕩幅度的適當范圍，L22為配諧電感，C18、C19、L23為LC振蕩回路，C16為壓控振蕩源耦合輸入，加在柵極上。當環(huán)路未鎖上時，G1由C16、從IC5第5腳送出的掃描電平經(jīng)流濾波后加在D3、D2上，由變?nèi)荻O管壓控變化產(chǎn)生一個高頻振蕩頻率，經(jīng)C16到L23、C18、C19、G1共同產(chǎn)生一個自由振蕩頻率，這個振蕩頻率經(jīng)G2進行高頻放大后送回到IC5第8腳。IC5第8腳是接在IC內(nèi)的一個鑒相器上的，若幅度達到一定值(例如300MV)，當內(nèi)部倍頻與外部振蕩信號頻率被鑒相時IC5第7顯示高電平，這時環(huán)路被鎖住，IC5第5腳輸出的不再是掃描式電平，而是一個固定不變的直流電壓，經(jīng)壓控振蕩使G1被固定在該頻點上振蕩，不再漂移。
圖1所示的調(diào)制部分由圖2中的場效應(yīng)管G1、三極管G2和變?nèi)荻O管D1及外圍電路構(gòu)成。經(jīng)限幅調(diào)整的音頻信號在送調(diào)制之前，首先經(jīng)R1、C3移相，使信號滯后90°，作為進入調(diào)相的條件。調(diào)制部分具有間接調(diào)頻和直接調(diào)頻功能，當該音頻信號幅度很強時直接進行調(diào)頻；當該音頻信號幅度很弱時利用該信號的頻率高低進行相位調(diào)試，然后再轉(zhuǎn)化成間接調(diào)頻。
完成間接調(diào)頻功能的等效電路如圖4所示。當微弱信號VL音送入時，加在變?nèi)荻O管D1上的音頻電壓很低，變?nèi)荻O管D1不起作用，不能產(chǎn)生直接調(diào)頻，由于電容C2的容量很大(20000p左右)，對于音頻信號近似短路，而且電感L22對音頻信號作用也可以忽略不計，因此場效應(yīng)管G1的源極對地等效電阻為電阻R27。經(jīng)R1、C3滯后90°的輸入信號在該電路中被調(diào)相，由輸入音頻的頻率高低產(chǎn)生相偏的大小。由此完成間接調(diào)頻。
完成直接調(diào)頻功能的其等效電路如圖5所示。當強信號VH音送入時，加在變?nèi)荻O管D1上的音頻電壓變化較大，變?nèi)荻O管D1隨電壓的變化而改變其電容量，三極管G2和變?nèi)荻O管D1及電容C1、電阻R5構(gòu)成直接調(diào)頻電路(由于C2容量取值較大，在交流信號耦合回路上可近似當作短路)，音頻信號VH音幅度大小產(chǎn)生頻偏的大小。
圖1所示的射頻部分包括緩沖放大、激勵、推動、射頻功率放大、濾波、發(fā)送饋線等部件。圖2示出了其電路結(jié)構(gòu)。緩沖放大部件由三極管G3及外圍元件組成。激勵部件由三極管G4及外圍元件組成。推動部件由三極管G5及外圍元件組成。射頻功率放大部件由三極管G6及外圍元件組成。濾波部件由電感和電容L5、C43、C45、L4、C46、C47、L3、C51、C48、L2、C49、L1、C50組成。已調(diào)頻波經(jīng)緩沖放大、激勵、推動、功放、濾波后經(jīng)發(fā)送饋線Y以無線方式幅射。
下面詳細說明CPU單片機所執(zhí)行的頻點預(yù)置、音頻信號自動增益控制、射頻發(fā)射控制和對接收機控制的操作。
IC4為CPU單片機，內(nèi)編寫入有2K的功能程序軟件。1腳所接的R5、C16是自動復位用的元件，2、3、6腳為鍵盤指令輸入，接有三個按鍵對地。4、5腳接4MHZ晶振，給單片機提供運行條件，C17、C18是負載電容，可調(diào)整頻差。7、8、9、10腳連接存儲器IC1，用于程序的存取。12、13、14腳組成的串行通訊口向鎖相環(huán)IC5的9、 10、11腳送數(shù)據(jù)，可編程設(shè)置所需頻點。15腳為發(fā)射控制，當需要發(fā)射時，在鍵盤上按下K2鍵，15腳顯示高電平，觸動受控電源的Q1(NPN管)，使Q1集電極C變?yōu)榈碗娖?，通過R33加在PNP管Q3基機上，使Q3發(fā)射極與集電機導通，電源Vcc0經(jīng)Q3發(fā)射極E至Q3集電極C送給射頻部分的推動和功率放大部件的電源輸入端(Vcc0)，引發(fā)高頻功率發(fā)射管工作(在另一種實施方式中，電源Vcc0經(jīng)Q3發(fā)射極E至Q3集電極C送給射頻部分的激勵部件的電源輸入端(未示出))。同時液晶顯示將對應(yīng)顯示其處于發(fā)射狀態(tài)。
當頻率鎖定后，IC5 7腳呈現(xiàn)高電平經(jīng)Q4反向放大后，三極管Q4集電極呈現(xiàn)低電平，該低電平經(jīng)IC4第16腳送給CPU，CPU得到此信息后，對液晶顯示器顯示“CH”，表示該信號已鎖住。若未鎖住，顯示為“Lo”。IC4第17腳提供對調(diào)制信號幅度大小控制以及對接收機的控制。第一種編碼信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成控制模擬量，經(jīng)熱敏電阻RT、二極管D6和電阻R100加在IC2第6至7腳之間，改變其反饋電阻值，而達到某場合上的幅度自動調(diào)整，使調(diào)制靈敏度范圍大大加寬。
IC4第17腳輸出的另外四種編碼信號經(jīng)調(diào)制部分調(diào)頻為控制接收機的狀態(tài)發(fā)送多種編碼信號。
第二種編碼信號為控制接收機改變信道頻率。
第三種編碼信號為控制接收機的音量大小。
第四種編碼信號為控制接收機的靜噪位置。
第五種編碼信號為控制接收機的開機、關(guān)機。
后面這四種信號的D/A轉(zhuǎn)換元件設(shè)在接收機上，這里不再細述。
IC5第18、19給液晶顯示器送數(shù)據(jù)，使其在各種功能狀態(tài)下作不同的顯示。
IC3為低功耗穩(wěn)壓電源電路。為除激勵電路以外的其它電路供電。
本實用新型的無線話音發(fā)射設(shè)備整機的電源各路基本獨立，具有嚴格的的LC、RC濾波措施，以使音頻載送質(zhì)量純靜，配合傳聲效果能達到最佳程度。
權(quán)利要求1.一種無線傳聲發(fā)射設(shè)備，包括話音處理部分、調(diào)制部分、鍵盤控制振蕩部分、射頻部分；話音處理部分包括導流口；話筒；預(yù)加重電路，其特征在于話音處理部分還包括；由CPU單元控制其增益的音頻放大電路，它根據(jù)CPU單元的編碼信號控制其反饋量，以調(diào)整音頻信號的幅度；和移相電路，對均衡器輸出信號移相，使其滯后90度；調(diào)制部分用高低音帶通濾波器輸出的音頻信號對振蕩部分輸出的載波信號進行調(diào)頻，當該音頻信號幅度強時直接進行調(diào)頻，當該音頻信號幅度弱時，利用該信號的頻率高低進行間接調(diào)頻；鍵盤控制振蕩部分包括發(fā)射頻率設(shè)置功能鍵盤、CPU單元、分頻鑒相電路、濾波與壓控部分、振蕩電路、放大電路，其中分頻鑒相電路、濾波與壓控部分、振蕩電路、放大電路構(gòu)成一個鎖相環(huán)路，當發(fā)射頻率設(shè)置功能鍵向CPU單元輸入一個分頻值，CPU單元根據(jù)該分頻值轉(zhuǎn)化成二進制分頻數(shù)，在該分頻值控制下分頻鑒相電路產(chǎn)生一個直流電壓，經(jīng)濾波后送給壓控元件使其容量改變，使振蕩電路隨壓控元件的容量變化而變化，振蕩器一路輸出經(jīng)放大后送回分頻鑒相電路進行鑒相，從而使鎖相回路鎖定在預(yù)定頻點上，使振蕩電路產(chǎn)生一個具有預(yù)定頻率的穩(wěn)定的振蕩信號，經(jīng)另一路送給調(diào)制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳聲設(shè)備，其特征在于CPU單元根據(jù)鍵盤輸入指令控制受控電源為射頻部分的射頻功率放大和推動部件供電，使整機處于發(fā)射狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳聲設(shè)備，其特征在于CPU單元根據(jù)鍵盤輸入指令向調(diào)制部分輸出用于控制接收機的信道頻率、音量大小、靜噪位置的編碼數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳聲設(shè)備，其特征在于話音處理部分設(shè)有一個均衡器，用于對音頻放大器的輸出信號作均衡處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳聲設(shè)備，其特征在于話音處理部分還設(shè)有一個高低音帶通濾波器，用于濾除移相電路輸出信號中的30KHZ高頻哨叫成份和50HZ以下的低頻交流成份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳聲設(shè)備，其特征在于射頻部分包括緩沖放大器、激勵電路、推動電路、射頻功率放大電路、濾波電路和發(fā)送饋線，用于以無線方式發(fā)射調(diào)頻信號。
專利摘要本實用新型涉及一種無線傳聲發(fā)射設(shè)備,包括:話音處理、調(diào)制、鍵盤控制振蕩和射頻部分。話音處理部分設(shè)有由CPU單元控制其增益的音頻放大電路,根據(jù)CPU單元的編碼信號控制反饋量,調(diào)整音頻信號的幅度;和移相電路,對均衡器輸出信號移相,使其滯后90度。鍵盤控制振蕩部分包括:發(fā)射頻率設(shè)置功能鍵盤、CPU單元和控制其頻點的鎖相環(huán)路。調(diào)制部分根據(jù)音頻信號強弱進行直接或間接調(diào)頻。本發(fā)明可在1—1000MHz范圍內(nèi)設(shè)置頻點,且可消除無線麥克風的哨叫。
文檔編號H04B11/00GK2407515SQ99247938
公開日2000年11月22日 申請日期1999年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月24日
發(fā)明者趙錦偉, 顏海南 申請人:趙錦偉