专利名称：2.4g数字无线话筒近距离开机对频与无线音频传输多套同时使用的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通信技术领域。
背景技术：
现有技术近距离开机对频与无线音频传输多套同时使用系统的话筒是主要设备，话筒有以下几种VHF与UHF频段无线话筒。目前大中小学教学扩音的无线话筒大都采用VHF/UHF频段，它的缺点是频点少、大面积集中使用就会出现无线话筒串音、同频点干扰。体积大、耗电大、教室与教室的手持无线话筒不通用，只能一对一，管理使用不方便、不卫生，大都使用 5号干电池与层叠电池，电池消耗非常大(两只I. 5V电池的电量一天不够用)，费用高又不环保。有线话筒。即是教学扩音用有线话筒，教师只能在讲台区授课，走动不方便，话筒线易折断。红外无线话筒。红外技术的不足决定了红外波段的穿透性，红外无线的穿透性很差也会导致教师走动、转身使用当中的不小心阻隔会导致声音隔断，另外，红外无线话筒安装麻烦，要在教室合适位置或屋顶中央安装多个红外接收头，因为红外是直线传输，导致覆盖范围小，接收天线安装要求高，容易出现盲点，还不能保证传输不留死角和接收声音效果很好。另外，在多套同时使用环境中，现有的无线话筒，有的没有对频过程，而是直接固定每个接收器和发射器的通讯信道来错开邻近区域的使用信道，这样虽然能避免自身设备的同频干扰，但是一旦此信道被其他无线设备占用就会造成两者冲突，而且这样做每个发射器与接收器都需要预置或者手动设置对应的频段信息，每个发射器与接收器很难相互通用，使用和管理都变得困难。也有的数字无线话筒通过调整发射功率来限制对频时的距离，当功率限制到太小时，使用者不得不将发射器和接收器靠得很近才能接收到数据，造成难匹配；而将功率限制到太大时，又容易对频至邻近区域，造成误匹配，给使用和维护造成诸多不便。由于现有的无线话筒无法获知周围环境中的信号强度，容易占用其他设备的通讯信道，对其他设备造成干扰，甚至无法工作。再者在一些需要PPT翻页做演示的情况下，现有的无线话筒没有这个功能，需要额外手持一个发射装置来操作，造成使用者的不便。
实用新型内容本实用新型主要目的是解决上述现有技术所存在的不足，利用发射器和接收器通过对频过程来设置的合适的通讯信道，通讯地址和网络编号，使得任意发射器与接收器均能配对使用，方便可靠又不与周围其他无线设备冲突。[0011]为了实现以上目的，本实用新型的技术方案是一种2. 4G数字无线话筒近距离开机对频与无线音频传输多套同时使用的系统，其由发射器和接收器组成，其中，发射器包括一内置拾音器，用于将声信号转为电信号，一外置音频输入接口，用于接入外置音频模拟信号，一射频收发器，带有接收信号强度指示特性，用于将音频数据和指令数据加密封装成语音通讯协议包，再根据网络编号，源地址，目的地址，发送至目的地，一语音编解码器，将音频模拟信号转换为数字信号，进行数字处理再打包传送至射频收发器；其中，接收器包括一射频收发器，带有信号强度指示特性，接收并对比发送器的网络编号，源地址，目的地址，如果匹配则解密出指令数据和音频数据，否则丢弃，一 PPT翻页控制器，可无缝切入已存在的语音发射器并接收其数据而不影响其通讯，一语音编解码器，对射频收发器的音频数据流进行数字处理，再还原成模拟信号，—音频功率放大器,将还原出的模拟信号放大，—扬声器，将放大后的模拟信号转为声信号，一 USB收发器，用于向计算机发出PPT翻页指令。进一步地，所述发射器可调整语音通讯协议包内的信号强度值来控制对频有效距离，并选择就近的接收器作为其接收器；当要求对频距离较近时，将预置的信号强度值调大，当要求对频距离较远时，将预置的信号强度值调小；当发射器广播对频请求包收到多个应答包时，通过比较各个应答包的信号强度，选择信号最强的接收器作为其接收器。所述接收器在对频时会监测所有信道的信号强弱，包括被语音通讯占用的信道和被其他无线设备占用的信道，选出最适合工作的通讯信道。所述语音通讯协议包内包含预置的控制指令和音频数据。与现有技术相比，本实用新型有如下优点1、2.4G数字无线话筒的使用不仅解决了教师离开讲台后的拾音扩声的问题，而且数字无线话筒是采用全数字采样和数字ID地址识别方式来彻底解决了 “串音”和“同频干扰”问题，为教学区大量、同时、集中使用无线话筒授课解决了技术难题。2、采用高频传输与接收，其频段2405 2485GHz之间，这个频段是国际规定的免费频段，不需要向国际相关组织缴纳任何费用。它有超强抗干扰性，在教学2. 4G无线话筒扩声是采用双向跳频技术，自动搜寻信道地址对码匹配。3、采用的一个信道多套可以同时使用、不串音、不同频干扰，在无线话筒发射功率与接收机功率在开机后I 10秒钟内，通过软件程序将功率调小,一般发射功率与接收功率控制在O. I 8米左右，在开机时由于发射功率与接收功率小，只能将最近的信号搜寻自动对频，一但无线话筒发射机与接收机对频锁定后，无线话筒发射机与接收机的功率增大到正常范围，就可以远距离工作，这时其它相同信号的无线话筒发射机会自动跳开此频段信号，这样不能干抚已工作机器，教师上课时手持一个无线话筒发射机，来到每一间教室只要靠近接收机开机，就可以自动对频工作，能在不同教室的接收机上使用，一师一麦、体积小、使用方便卫生。4、将音频信号源通过无线话筒发射机，发射机到接收机上进行扩声，实现音频无线传输，这样免去工程布线，减少工程安装费用。5、电子激光教鞭、无线翻页功能。
图I是本实用新型数字无线话筒发送器的电结构原理图。图2是本实用新型数字无线话筒音频接收器的电结构原理图。图3是本实用新型数字无线话筒翻页控制器的电结构原理图。下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
具体实施方式
如图I所示，数字无线话筒包括发送器，音频接收器和翻页控制器。发送器的射频收发器，从所有信道广播对频请求信号，选择就近的接收器作为其接收器，音频编解码器将拾音器或者外部音频接口的模拟信号转为成数字信号，由射频收发器经过AES128位加密并封装成带网络编号和地址信息的数据包，最后发送出去。音频接收器的射频收发器，选出最合适的工作信道，在收到对频请求信号后，将此工作信道与随机产生的网络编号和地址信息发送至发送器，并开始接收音频数据。射频收发器解密数据包后，对比其网络编号和地址信息，如果全匹配则取出数据包音频部分，由音频编解码器还原出模拟音频信号，通过音频功率放大器放大信号，送至扬声器。如果不是全匹配则丢弃此数据包。翻页控制器的射频收发器，选出已经存在语音通讯发射器做位其发送器，设置对应的网络编号和地址信息，射频收发器解密数据包后，对比其网络编号和地址信息，如果全匹配则把数据包内的指令控制区域内容取出，由USB收发器封装成USB通讯协议包，发送至计算机。本实用新型数字无线话筒的工作原理如下发射器，对频时将发射功率调低，并向所有信道广播对频请求数据包，其中包括协议头和信号强度控制值。发射器每广播一个对频请求包，就停留10毫秒，等待应答并记录此应答包的信号强度值，广播3轮后，如有应答则在所有应答包里选择信号最强的一个作为其接收器，并发送对频确认数据包至接收器接收器，如无应答则继续广播直到对频成功。发射器在对频成功后设置新的通讯信道，网络编号和地址码，再将功率调至最高，开始音频数据传输。为了方便不同的安装环境，发射机可通过调整对频请求数据包内的信号强度控制值，调整不同环境中的对频有效距离。这样就有效地解决了难匹配，误匹配的问题。音频接收器，对频时通过检测所有信道的信号强度，选出没有被其他设备占用的信道，并在其中随机选择一个信道停留I秒钟，如果停留期间接收到对频请求数据包，并且此数据包的信号强度大于数据包里的信号强度控制值，则发回随机产生的网络编号和地址码作为应答，否则丢弃，直到接收器收到对频确认数据包。音频接收器对频成功后设置新的通讯信道，网络编号和地址码，开始音频数据接收。[0045]因为只有信道，随机产生32位网络编号，8位源地址和8位目的地址都匹配的情况下才取出音频数据包，因此基本避免了串频串码的问题。为了进一步加强兼容性和抗干扰性，当工作信道收到干扰，接收器发生丢包达到预置比例时，接收器会向发射器发出一个跳频请求包，发射器收到跳频请求后实时选出空闲的一个信道并加载在协议包里发送至接收器，接收器接收到调频设置指令后完成调频设置。翻页控制器，通过不停地监测每个信道，如果收到来自发射器的数据，并且此数据包信号强度大于预置的强度控制值，则选出信号最强的一个发射器作为其发送器，否则不处理。再将此发送器的数据包内指令控制区域有USB收发器发送至计算机，完成翻页功能， 这样翻页控制和语音传输由一个发射装置完成，避免了手持额外设备的麻烦。因为翻页控制器只是接收数据而没有发送数据，因此不会对现有的通讯造成影响，完全可以作为一个选配功能。
权利要求1.一种2. 4G数字无线话筒近距离开机对频与无线音频传输多套同时使用的系统，其由发射器和接收器组成，其特征在于所述发射器可调整语音通讯协议包内的信号强度值来控制对频有效距离，并选择就近的接收器作为其接收器，当要求对频距离较近时，将预置的信号强度值调大，当要求对频距离较远时，将预置的信号强度值调小，当发射器广播对频请求包收到多个应答包时，通过比较各个应答包的信号强度，选择信号最强的接收器作为其接收器； 所述接收器在对频时会监测所有信道的信号强弱，包括被语音通讯占用的信道和被其他无线设备占用的信道，选出最适合工作的通讯信道； 其中，发射器包括一内置拾音器，用于将声信号转为电信号，一外置音频输入接口，用于接入外置音频模拟信号，一射频收发器，带有接收信号强度指示特性，用于将音频数据和指令数据加密封装成语音通讯协议包，再根据网络编号，源地址，目的地址，发送至目的地，一语音编解码器，将音频模拟信号转换为数字信号，进行数字处理再打包传送至射频收发器； 其中，接收器包括一射频收发器，带有信号强度指示特性，接收并对比发送器的网络编号，源地址，目的地址，如果匹配则解密出指令数据和音频数据，否则丢弃，一 PPT翻页控制器，可无缝切入已存在的语音发射器并接收其数据而不影响其通讯，一语音编解码器，对射频收发器的音频数据流进行数字处理，再还原成模拟信号，一音频功率放大器，将还原出的模拟信号放大，一扬声器，将放大后的模拟信号转为声信号，一 USB收发器,用于向计算机发出PPT翻页指令。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述语音通讯协议包内包含预置的控制指令和音频数据。
专利摘要本实用新型公开了一种2.4G数字无线话筒近距离开机对频与无线音频传输多套同时使用的系统，主要包括发射器和接收器，通过对频过程来设置通讯的频点，源地址，目的地址和网络编号；对频成功后，发射端将采集的语音信号编码，加密后调制发射出去，接收端则处理解调后的数据包，解密并还原语音信号。特点是任意发射器与接收器均能对频使用，发射器还能控制对频信号的有效距离和选择距离最近的接收器作为其接收端，既方便了使用和管理，又避免了误匹配与串频，另外对频过程会监测出尚未被使用的频段，避免与其他无线设备冲突。这些都大大提高了无线语音传输在各种集中使用环境中的可靠性、灵活性和兼容性。
文档编号H04B1/38GK202798680SQ20122028994
公开日2013年3月13日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者杨子忠 申请人:杨子忠