专利名称：一种语音聊天遥控器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线遥控技术领域，特别是涉及一种语音聊天遥控器。
背景技术：
在很多科幻电影里面，我们经常会看到主角在一个航天飞机机舱里面，透过一面 大屏幕与外星球同伴交谈，通常电影中的人物需要运用一套非常精密的电脑网络系统来实 现这样的视音频即时通讯功能，其不足之处是采用的设备不仅昂贵而且复杂。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种语音聊天遥控器，能够通 过大屏幕电视/PC等可以上网的设备来实现与远方的亲朋好友进行视音频即时通讯的语 音聊天，解决了现有技术中需要建立一套非常精密的电脑网络系统才能实现的问题，具有 成本低、使用方便的特点。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种语音聊天遥控器，包括一红外发射模块，用来发射红外信号；一按键模块，用来输入按键的触发信号；—键盘扫描MCU，用来控制红外编码发射、载波调制、按键扫描控制以及根据对输 入信号的分析输出对应的控制信号；一电源控制模块，用来对电源输出实施控制；一音频信号处理模块，用来处理音频信号；一拾音器，用来接收声音信号；一播音器，用来播放声音信号；一射频收发器，用来实现语音信号的无线传输；一语音控制按键模块，用来触发语音功能；一天线，用来实现信号发射和接收；按键模块的输出接至键盘扫描MCU，按键模块向键盘扫描MCU输出按键的触发信 号；键盘扫描MCU的输出接至红外发射模块的输入，键盘扫描MCU向红外发射模块输出红外 编码信号；拾音器的输出接至音频信号处理模块的输入，音频信号处理模块对拾音器的信 号进行模数转换处理；播音器的输入接至音频信号处理模块的输出，音频信号处理模块将 数模转换后的音频信号输给播音器播放；音频信号处理模块与射频收发器相连接，音频信 号处理模块将模数处理后的拾音器信号进行编码处理后传输给射频收发器，并对从射频收 发器接收的音频信号进行解码处理；射频收发器与天线相连接，射频收发器通过天线发射 或接收射频信号；电源控制模块与射频收发器相连接；语音控制按键模块的输出接至射频 收发器，语音控制按键模块向射频收发器输出语音控制按键的触发信号；键盘扫描MCU与 射频收发器相连接。所述语音聊天遥控器还包括电可擦除存储器EEPROM、LED指示灯和石英晶体振荡器；电可擦除存储器EEPROM与射频收发器相连接，LED指示灯的输入接射频收发器的输出； 一个石英晶体振荡器用来与键盘扫描MCU相连接，另一个石英晶体振荡器用来与射频收发 器相连接。所述键盘扫描MCU由型号为SC73P1601SS0P20的芯片及外围电路元件构成，用来 控制红外编码发射、载波调制及按键扫描控制，提供RF SOC电源的控制信号、输入的拾音器 MIC灵敏度调节、与接收端对码信号检测控制。所述音频信号处理模块由型号为WM8988的IC芯片及外围电路元件构成，用于实 现音频处理、语音增强、语音安全、回声抵消等功能。所述射频收发器由型号为IA2E的芯片及外围电路元件构成，用来实现语音编码 的RF信号传输、控制I2S通信协议实现与WM8988的沟通、通过I2C协议接口从EEPROM下 载配置信息、与接收端对码信号实现、实现LED指示功能等。本实用新型的工作原理如下所述正常观看电视时本遥控器通过外围按键开关进行相应红外光码值传输，当需要使 用语音功能时通过软开关打开无线语音传输的电源开关，此时红色指示灯长亮，同时按下 返回键和快捷键时，持续3秒后(选择这个时间可有效避免误操作)，系统才进入对码的状 态，指示灯由长亮的红色转变为闪烁的红色。此时按一下接收方面的对码按键，当对码成功 后，红色LED指示灯快速闪烁，并且指示灯恢复到长亮的状态。若超过1分钟未收到接收方 面的对码信号则自动退出对码状态。与USB接收器配对后，说话声音通过拾音器MIC输入，由拾音器MIC转换成电流信 号再送到自动增益控制AGC，其信号是模拟信号，通过自动增益控制AGC滤除背景音及对有 用信号自动补偿放大，为ADC提供高质量的输入信号，在通过模数转换器ADC把模拟信号转 换成数字信号，模数转换器ADC的分辨率为24bit，采样频率为96KHZ，信噪比为80DB，可以 实现高质量的音频转换。转换成数字信号后再通过I2S传送到RF S0C,RF SOC通过I2C接 口从EEPROM下载相关的配置信息，实现对RF发射功率、拾音器MIC输入灵敏度、IA2E的寄 存器配置信息等，RF SOC设置完成后，把通过I2S传输过来的数字信号通过IA2E编码后加 上载波调制信号后发送给接收端；接收端接到相应的信号后传送给电视等多媒体设备进行 控制。本实用新型的有益效果是，由于采用了红外发射模块、按键模块、键盘扫描MCU、电 源控制模块、音频信号处理模块、拾音器、播音器、射频收发器、语音控制按键模块和天线来 构成语音聊天遥控器，够通过大屏幕电视/PC等可以上网的设备来实现与远方的亲朋好友 进行视音频即时通讯的语音聊天，解决了现有技术中需要建立一套非常精密的电脑网络系 统才能实现的问题，具有成本低、使用方便的特点。即可以可充分利用现有网络和设备，资 源利用率高；又能够实现看电视和打电话双重功能。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种语 音聊天遥控器不局限于实施例。
图1是本实用新型的原理方框图；图2是本实用新型的键盘扫描MCU及其周边电路的电路图；[0027]图3是本实用新型的音频信号处理模块及其周边电路的电路图；图4是本实用新型的射频收发器及其周边电路的电路图。
具体实施方式
实施例，参见图1所示，本实用新型的一种语音聊天遥控器，包括一红外发射模块1，用来发射红外信号；一按键模块2，用来输入按键的触发信号；一键盘扫描MCU3，用来控制红外编码发射、载波调制、按键扫描控制以及根据对输 入信号的分析输出对应的控制信号；一电源控制模块4，用来对电源输出实施控制；一音频信号处理模块5，用来处理音频信号；一拾音器6，用来接收声音信号；一播音器7，用来播放声音信号；—射频收发器8，用来实现语音信号的无线传输；一语音控制按键模块9，用来触发语音功能；一天线10，用来实现信号发射和接收；按键模块2的输出接至键盘扫描MCU3，按键模块2向键盘扫描MCU3输出按键的触 发信号；键盘扫描MCU3的输出接至红外发射模块1的输入，键盘扫描MCU3向红外发射模块 1输出红外编码信号；拾音器6的输出接至音频信号处理模块5的输入，音频信号处理模块 5对拾音器6的信号进行模数转换处理；播音器7的输入接至音频信号处理模块5的输出， 音频信号处理模块5将数模转换后的音频信号输给播音器7进行播音；音频信号处理模块 5与射频收发器8相连接，音频信号处理模块5将模数处理后的拾音器6信号进行编码处 理后传输给射频收发器8，并对从射频收发器8接收的音频信号进行解码处理；射频收发器 8与天线10相连接，射频收发器8通过天线10收发射频信号；电源控制模块4与射频收发 器8相连接；语音控制按键模块9的输出接至射频收发器8，语音控制按键模块9向射频收 发器8输出语音控制按键的触发信号；键盘扫描MCU3与射频收发器8相连接。所述语音聊天遥控器还包括电可擦除存储器EEPR0M11、LED指示灯12、石英晶体 振荡器13和石英晶体振荡器14 ；电可擦除存储器EEPR0M11与射频收发器8相连接，LED指 示灯12的输入接射频收发器8的输出；石英晶体振荡器13与键盘扫描MCU3相连接，石英 晶体振荡器14与射频收发器8相连接。电池15与电源控制模块4相连接，电源控制模块4受键盘扫描MCU3的控制后才 向射频收发器8供电。如图2所示，所述键盘扫描MCU3由型号为SC73P1601SS0P20的芯片及外围电路元 件构成，用来控制红外编码发射、载波调制及按键扫描控制，提供RF SOC电源的控制信号、 输入的拾音器MIC灵敏度调节、与接收端对码信号检测控制。如图3所示，所述音频信号处理模块5由型号为WM8988的IC芯片及外围电路元 件构成，用于实现音频处理、语音增强、语音安全、回声抵消等功能；WM8988采样速率最高 可达96Ksps，采样速率和工作方式均由单片机编程控制；其内部ADC之前设有抗混叠滤波 器，ADC之后设有抽样滤波器；DAC之前设有插值滤波器；可工作在单端或差分方式，输入输
5出增益可编程，接收和发送可同时进行；WM8988为带CODEC的编码及译码IC，其通过拾音器 MIC采集语音信号，然后经过AD转化后通过I2S与RF SOC进行数据交换，从而实现聊天的 功能。如图4所示，所述射频收发器8由型号为IA2E的芯片及外围电路元件构成，其是 一个高度集成的单芯片收发器，支持多种接口，如I2C接口，全是双工UART接口、SPI接口和 USB接口。该片上系统产品最大可利用的I/O 口为20个，专门适用于家庭影院无线音频、多 室环境无线音箱、iPod、iPhone、iPad digitalaudio、无线音频传送器、无线音乐设备、乐器 等各种遥控型音频/视频消费类电子产品；用来实现语音编码的RF信号传输、控制I2S通 信协议实现与WM8988的沟通、通过I2C协议接口从EEPROM下载配置信息、与接收端对码信 号实现、实现LED指示功能。本实用新型的工作原理如下所述正常观看电视时本遥控器通过外围按键开关进行相应红外光码值传输，当需要使 用语音功能时通过软开关打开无线语音传输的电源开关，此时红色指示灯长亮，同时按下 返回键和快捷键时，持续3秒后(选择这个时间可有效避免误操作)，系统才进入对码的状 态，指示灯由长亮的红色转变为闪烁的红色。此时按一下接收方面的对码按键，当对码成功 后，红色LED指示灯快速闪烁，并且指示灯恢复到长亮的状态。若超过1分钟未收到接收方 面的对码信号则自动退出对码状态。与USB接收器配对后，说话声音通过拾音器MIC输入，由拾音器MIC转换成电流信 号再送到自动增益控制AGC，其信号是模拟信号，通过自动增益控制AGC滤除背景音及对有 用信号自动补偿放大，为ADC提供高质量的输入信号，在通过模数转换器ADC把模拟信号转 换成数字信号，模数转换器ADC的分辨率为24bit，采样频率为96KHZ，信噪比为80DB，可以 实现高质量的音频转换。转换成数字信号后再通过I2S传送到RF S0C,RF SOC通过I2C接 口从EEPROM下载相关的配置信息，实现对RF发射功率、拾音器MIC输入灵敏度、IA2E的寄 存器配置信息等，RF SOC设置完成后，把通过I2S传输过来的数字信号通过IA2E编码后加 上载波调制信号后发送给接收端；接收端接到相应的信号后传送给电视等多媒体设备进行 控制。语音聊天遥控器其中的一些主要的参数如下射频特性1.工作在2. 4GHz的ISM (即工业、科学、医学)频段，频率范围2406MHz 2472MHz ；2.大于2MHz的RF数据传输率；3. GFSK数字调制/解调方式；4.传输距离大于30米；5.支持广播模式；6.传输前后经过特殊技术处理，确保接收到的信号保持高保真效果；7.射频频率可在34个通道里跳动，主要是避免在2. 4GHz公共频段上容易出现的 干扰对音质的影响，如果有干扰可以通过频率的跳变从而选择新的工作频段，以保持产品 良好的使用效果。音频质量效果
6[0059]1.支持无压缩方式；2.模拟输出失真对大于_60dB，信噪比大于80dB ；3.支持I2S (音频输入输出)与3. 5mm音频接口以及USB (发射音频输出)；4.支持16bit/32/44. l/48KHz双声道数字音频的传输；5.支持点对点和点对多点的多种传输模式。其它特性1.音频延时可以程序调节20ms/50ms ；2.供电电压为2. 2 3. 6V ；3.使用前需要配对对码，简单应用。简单应用技术参数1.工作电压2. 2 3. 3V ；2.工作电流50mA (Max)；3.漏电流<3uA;4.遥控距离>8米；5.频率范围2406_2472Mhz ；6.调制方式GFSK ；7.发送功率-ldBm ；8.操作温度0 50°C ；9.频响范围:50-8KHz ；10.采样率16KHz/16bit ；11.语音传输距离40m以上(空旷地带)；12.麦克风接收距离10cm以上。上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种语音聊天遥控器，但本实用新型 并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求一种语音聊天遥控器，其特征在于包括一红外发射模块，用来发射红外信号；一按键模块，用来输入按键的触发信号；一键盘扫描MCU，用来控制红外编码发射、载波调制、按键扫描控制以及根据对输入信号的分析输出对应的控制信号；一电源控制模块，用来对电源输出实施控制；一音频信号处理模块，用来处理音频信号；一拾音器，用来接收声音信号；一播音器，用来播放声音信号；一射频收发器，用来实现语音信号的无线传输；一语音控制按键模块，用来触发语音功能；一天线，用来实现信号发射和接收；按键模块的输出接至键盘扫描MCU，按键模块向键盘扫描MCU输出按键的触发信号；键盘扫描MCU的输出接至红外发射模块的输入，键盘扫描MCU向红外发射模块输出红外编码信号；拾音器的输出接至音频信号处理模块的输入，音频信号处理模块对拾音器的信号进行模数转换处理；播音器的输入接至音频信号处理模块的输出，音频信号处理模块将数模转换后的音频信号输给播音器播放；音频信号处理模块与射频收发器相连接，音频信号处理模块将模数处理后的拾音器信号进行编码处理后传输给射频收发器，并对从射频收发器接收的音频信号进行解码处理；射频收发器与天线相连接，射频收发器通过天线发射或接收射频信号；电源控制模块与射频收发器相连接；语音控制按键模块的输出接至射频收发器，语音控制按键模块向射频收发器输出语音控制按键的触发信号；键盘扫描MCU与射频收发器相连接。
2.根据权利要求1所述的语音聊天遥控器，其特征在于该语音聊天遥控器还包括电 可擦除存储器EEPROM和LED指示灯；电可擦除存储器EEPROM与射频收发器相连接，LED指 示灯的输入接至射频收发器的输出。
3.根据权利要求1所述的语音聊天遥控器，其特征在于所述键盘扫描MCU由型号为 SC73P1601SS0P20的芯片及外围电路元件构成。
4.根据权利要求1所述的语音聊天遥控器，其特征在于所述音频信号处理模块由型 号为WM8988的IC芯片及外围电路元件构成。
5.根据权利要求1所述的语音聊天遥控器，其特征在于所述射频收发器由型号为 IA2E的芯片及外围电路元件构成。
专利摘要本实用新型公开了一种语音聊天遥控器，包括一键盘扫描MCU，与键盘扫描MCU连接的一红外发射模块和一按键模块；一音频信号处理模块，与音频信号处理模块连接的一拾音器和一播音器；一射频收发器，与射频收发器连接的一语音控制按键模块和一天线；该键盘扫描MCU与射频收发器相连接；该音频信号处理模块与射频收发器相连接；该键盘扫描MCU外部设有石英晶体振荡器；该射频收发器外部设有电可擦除存储器EEPROM、LED指示灯和石英晶体振荡器；本实用新型可通过大屏幕电视/PC等可以上网的设备实现与远方的亲朋好友进行视音频即时通讯，解决了现有技术需要建立一套精密的电脑网络系统才能实现的问题。
文档编号G08C23/04GK201741277SQ20102024358
公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者林开木 申请人:厦门哈隆电子有限公司