专利名称：音频发射芯片、音频接收芯片、便携设备、无线通信系统和无线麦克风系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微电子领域，尤其涉及一种音频发射芯片、音频接收芯片、便携设备、无线通信系统和无线麦克风系统。
背景技术：
人们在会议室、舞台等较大的空间进行交流活动时，因自然声源(如演讲、乐器演奏和演唱等)发出的声音能量是有限的，其声压级随着传播距离的增大而迅速衰减，再加上环境噪声的影响，使声音的传播距离更短，因此需要使用麦克风将声源的信号放大，有效地提高声场范围内的声压级，增大声音的传播距离。麦克风分为有线麦克风和无线麦克风两种，其中，无线麦克风由于携带和使用都比较方便，得到广泛的应用。无线麦克风的工作原理是采用麦克风将来自声源的声音信号转化为音频信号，该音频信号经音频发射机调制为射频信号后，通过天线将该射频信号以电磁波的形式从空中发射出去。该电磁波通过天线接收后，经音频接收机进行解调得到音频信号，该音频信号传送至扬声器转化为声音。无线麦克风传递的音频信号通常为高保真信号，频率为20Hz 20KHz。无线麦克风除了需要传输音频信号外，还需要传输一些辅助信息，比如:电池电压、开关机、音量调节、灯光系统的操作等信息，从而方便用户的使用。但是如何在传输音频信号的同时对辅助信息进行传输，尚没有有效的解决方案。
实用新型内容本实用新型提供一种音频发射芯片、音频接收芯片、便携设备、无线通信系统和无线麦克风系统，用以实现同时对音频信号和辅助信息进行发射和接收。本实用新型提供一种音频发射芯片，包括:发射前端处理模块，用于对音频信号进行动态范围收缩处理，对辅助信息进行调制，将处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加，得到复合信号，其中，所述调制后的辅助信息的频率与所述音频信号的频率不同；调制器，用于根据信道选择信号，将所述复合信号调制为射频信号；所述发射前端处理模块和所述调制器集成在单个的集成电路中。本实用新型还提供一种音频接收芯片，包括:接收前端处理模块，用于根据信道选择信号，对接收的射频信号进行下变频处理和模数转换处理；解调器，用于对所述接收前端处理模块输出的信号进行解调处理，得到复合信号，其中，所述复合信号为动态范围收缩处理后的音频信号和调制后的辅助信息的叠加，所述调制后的辅助信息的频率与所述音频信号的频率不同；音频处理模块，用于对所述复合信号进行滤波、动态范围扩展和数模转换处理，得到音频信号；[0013]辅助信息处理模块，用于对所述复合信号进行滤波和解调处理，得到辅助信息；所述接收前端处理模块、所述解调器、所述音频处理模块和所述辅助信息处理模块集成在单个的集成电路中。本实用新型还提供一种具有音频发射芯片的便携设备，包括:信道选择接口 ；音频信号输入接口 ；前述音频发射芯片；射频信号输出接口。本实用新型还提供一种具有音频接收芯片的便携设备，包括:射频信号输入接口 ；信道选择接口 ；前述的音频接收芯片；音频信号输出接口 ；辅助信息输出接口。本实用新型还提供一种无线通信系统，包括音频发射机和音频接收机，所述音频发射机包括前述的音频发射芯片，所述音频接收机包括前述的音频接收芯片。本实用新型还提供一种无线麦克风系统，包括麦克风、音频发射机和音频接收机，所述音频发射机包括前述的音频发射芯片，所述音频接收机包括前述的音频接收芯片。在本实用新型中，在发射端，发射前端处理模块对音频信号进行动态范围收缩处理，对辅助信息进行调制，将处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加，调制器根据信道选择信号，将叠加后的信号调制为射频信号，从而实现了音频信号和辅助信号的同时发射。在接收端，接收前端处理模块根据信道选择信号，对接收的射频信号进行下变频处理和模数转换处理，解调器对处理后的信号进行解调处理，得到复合信号，音频处理模块对复合信号进行滤波、动态范围扩展和数模转换处理，得到音频信号，辅助信息处理模块对复合信号进行滤波和解调处理，得到辅助信息，从而同时实现了音频信号和辅助信息的接收。
图1为本实用新型音频发射芯片第一实施例的结构示意图；图2为本实用新型音频发射芯片第二实施例的结构示意图；图3为本实用新型音频发射芯片第三实施例的结构示意图；图4为本实用新型音频发射方法第一实施例的流程示意图；图5为本实用新型音频发射方法第二实施例的流程示意图；图6为本实用新型音频发射方法第三实施例的流程示意图；图7为本实用新型音频发射方法第四实施例的流程示意图；图8为本实用新型具有音频发射芯片的便携设备实施例的结构示意图；图9为本实用新型音频接收芯片第一实施例的结构示意图；图10为本实用新型音频接收芯片第二实施例的结构示意图；图11为本实用新型音频接收芯片第三实施例的结构示意图；图12为本实用新型音频接收方法第一实施例的结构示意图；[0041]图13为本实用新型音频接收方法第二实施例的结构示意图；图14为本实用新型音频接收方法第三实施例的流程示意图；图15为本实用新型音频接收方法第四实施例的流程示意图；图16为本实用新型具有音频接收芯片的便携设备实施例的结构示意图；图17为本实用新型无线通信系统实施例的结构示意图；图18为本实用新型无线麦克风系统实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的描述。如图1所示，为本实用新型音频发射芯片第一实施例的结构示意图，该音频发射芯片可以包括发射前端处理模块11和调制器12。发射前端处理模块11和调制器12集成在单个的集成电路中，该集成电路可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺、BiCMOS工艺或任何其他想要采用的工艺或工艺的组合来实现。其中，发射前端处理模块11用于对音频信号进行动态范围收缩处理，对辅助信息进行调制，将处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加，得到复合信号，其中，调制后的辅助信息的频率与音频信号的频率不同。调制器12用于根据信道选择信号，将复合信号调制为射频信号。具体地，音频信号的频率范围为20Hz 20KHz，从O 20Hz、以及20kHz以上的频段为空闲频段，根据无线传输的特点，可以借助该空闲频段发送辅助信息。例如:调制后的辅助信息所占的频率范围为30KHz 40KHz，这样与音频信号的频率范围有一定的间隔，减小干扰。另外，发射前端处理模块11对辅助信息进行调制时，可以采用二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,简称:BPSK)调制、幅移键控(amplitude shift keying,简称:ASK)调制、频移键控(frequency shift keying,简称:FSK)调制或任何其他想要采用的调制方式。调制器12可以为频率调制器或幅度调制器，例如:频率综合器(synthesizer)、锁相环等等。对于高动态范围的发射端，以最大音频信号作为参考，音频信号的幅度最低能到-1lOdBfs,而无线传输系统的噪声的幅度一般有-60dBfs，如果不做任何处理，音频小信号将淹没在噪声中。音频压扩技术在发射端将音频小信号放大，增益与小信号幅度有关，信号越小，增益越大。比如，将-1lOdBFS的音频信号放大到-55dBFS，-80dBFS的音频信号放大到-40dBv，OdBFS的信号仍然保持OdBv。这样，发射端最小信号也有_55dBFSv，高于-60dBv的噪声，音频信号动态范围得到保证。与此对应，在接收端将接收信号乘以相应的扩展增益以还原音频信号，扩展增益与接收到的信号幅度有关，信号越小，扩展增益越低，比如，-55dBv信号扩展到-llOdBv，-40dBv的信号扩展到-80dBv，0dBv信号仍然保持OdBv0在本实施例中，发射前端处理模块11对音频信号进行动态范围收缩处理，对辅助信息进行调制，将处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加，然后，调制器12根据信道选择信号，将叠加后的信号调制为射频信号，从而实现了音频信号和辅助信号的同时发射。再参见图1，本实施例在包括发射前端处理模块11和调制器12的基础上，还可以包括模数转换器13，与发射前端处理模块11连接，用于对音频信号进行模数转换，将模数转换后的音频信号发送给发射前端处理模块11。该模数转换器13与发射前端处理模块11和调制器12 —同集成在集成电路中。再参见图1，本实施例在包括发射前端处理模块11和调制器12的基础上，或者在包括发射前端处理模块11、调制器12和模数转换器13的基础上，还可以包括功率放大器14，连接在调制器12的输出端，用于对调制器12输出的射频信号进行功率放大。功率放大器14的增益可以是固定值，也可以是可调的。功率放大器14与发射前端处理模块11和调制器12 —同集成在单个的集成电路中，或者功率放大器14与前端处理模块11、调制器12和模数转换器13 —同集成在单个的集成电路中。进一步地，再参见图1，发射前端处理模块11可以包括动态范围收缩单元111、辅助信息调制器112和加法器113。加法器113分别与动态范围收缩单元111和辅助信息调制器112连接。其中，动态范围收缩单元111用于对音频信号进行动态范围收缩处理；辅助信息调制器112用于对辅助信息进行调制；加法器113用于将动态范围收缩处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加。如图2所示，为本实用新型音频发射芯片第二实施例的结构示意图，与上一实施例的不同之处在于，发射前端处理模块11除了可以对音频信号进行动态范围收缩外，还可以在动态范围收缩之前对音频信号进行预加重处理，此时，发射前端处理模块11中还可以包括预加重单元114，连接在动态范围收缩单元111的输入端，用于对音频信号进行预加重处理。此时，动态范围收缩单元111用于对预加重处理后的音频信号进行动态范围收缩处理。如图3所示，为本实用新型音频发射芯片第三实施例的结构示意图，与上一实施例的不同之处在于，发射前端处理模块11在动态范围收缩之后对音频信号进行预加重处理，预加重单元114连接在动态范围收缩单元111的输出端，用于对收缩处理后的音频信号进行预加重处理；此时，加法器113用于将预加重处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行置加。如图4所示，为本实用新型音频发射方法第一实施例的流程示意图，可以包括如下步骤:步骤41、对音频信号进行动态范围收缩处理，对辅助信息进行调制，将处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加，得到复合信号；其中，调制后的辅助信息的频率与音频信号的频率不同。步骤42、根据信道选择信号，将复合信号调制为射频信号；在步骤42中，可以采用频率调制或幅度调制的方式，将复合信号调制为射频信号。可选地，步骤42之后还可以包括如下步骤:步骤43、对射频信号进行功率放大。其中，步骤41可以由图1中的发射前端处理模块11来执行，步骤42可以由图1中的调制器12来执行，步骤43可以由图1中的功率放大器14来执行。本实施例先对音频信号进行动态范围收缩处理，对辅助信息进行调制，将处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加得到复合信号，然后根据信道选择信号，将复合信号调制为射频信号，从而实现了音频信号和辅助信号的同时发射。如图5所示，为本实用新型音频发射方法第二实施例的流程示意图，在图4所示流程示意图的基础上，步骤41之前还可以包括如下步骤:步骤51、对音频信号进行模数转换；步骤51可以由图1中的模数转换器13来执行。 如图6所示，为本实用新型音频发射方法第三实施例的流程示意图，与图4所示流程示意图的不同之处在于，步骤41具体可以为如下步骤:步骤61、对音频信号进行动态范围收缩处理和预加重处理，对辅助信息进行调制，将处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加，得到复合信号。在步骤61中，可以先对音频信号进行预加重处理，再对预加重处理后的音频信号进行动态范围收缩处理，该过程可以由图2所示的发射前端处理模块11来执行；或者，先对音频信号进行动态范围收缩处理，然后再对动态范围收缩处理后的音频信号进行预加重处理，该过程可以由图3所示的发射前端处理模块11来执行。如图7所示，为本实用新型音频发射方法第四实施例的流程示意图，与图5所示流程示意图的不同之处在于，步骤41具体可以为如下步骤:步骤61、对音频信号进行动态范围收缩处理和预加重处理，对辅助信息进行调制，将处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加，得到复合信号。在步骤61中，可以先对音频信号进行预加重处理，再对预加重处理后的音频信号进行动态范围收缩处理，该过程可以由图2所示的发射前端处理模块11来执行；或者，先对音频信号进行动态范围收缩处理，然后再对动态范围收缩处理后的音频信号进行预加重处理，该过程可以由图3所示的发射前端处理模块11来执行。如图8所示，为本实用新型具有音频发射芯片的便携设备实施例的结构示意图，可以包括信道选择接口 81、音频信号输入接口 82、音频发射芯片83和射频信号输出接口84。信道选择接口 81、音频信号输入接口 82和射频信号输出接口 84分别与音频发射芯片83连接。其中,信道选择接口 81用于输入信道选择信号；音频信号输入接口 82用于输入音频信号；音频发射芯片83用于对音频信号进行动态范围收缩处理，对辅助信息进行调制，将处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加得到复合信号，根据信道选择信号，将复合信号调制为射频信号，其中，调制后的辅助信息的频率与音频信号的频率不同；射频信号输出接口 84用于输出射频信号。进一步地，该便携设备具体可以为无线麦克风发射机。需要说明的是，音频发射芯片83可以为前述音频发射芯片实施例，在此不再赘述。如图9所示，为本实用新型音频接收芯片第一实施例的结构示意图，该音频接收芯片可以包括接收前端处理模块91、解调器92、音频处理模块93和辅助信息处理模块94。解调器92与接收前端处理模块91连接，音频处理模块93和辅助信息处理模块94分别与解调器92连接。接收前端处理模块91、解调器92、音频处理模块93和辅助信息处理模块94可以集成在单个的集成电路中。该集成电路可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺、BiCMOS工艺或任何其他想要采用的工艺或工艺的组合来实现。接收前端处理模块91用于根据信道选择信号，对接收的射频信号进行下变频处理和模数转换处理，该射频信号可以为调幅信号或调频信号；解调器92用于对复合信号进行解调处理，得到复合信号，其中，复合信号为动态范围收缩处理后的音频信号和调制后的辅助信息的叠加，调制后的辅助信息的频率与音频信号的频率不同，当射频信号为调幅信号时，解调器92为调幅解调器，当射频信号为调频信号时，解调器92为调频解调器；音频处理模块93用于对基带信号进行滤波、动态范围扩展和数模转换处理，得到音频信号；辅助信息处理模块94用于对基带信号进行滤波和解调处理，得到辅助信息。其中，在复合信号中，音频信号的频率范围为20 20KHz，辅助信号的频率范围与音频信号的频率范围不同。在本实施例中，辅助信号的频率范围为30KHz 40KHz。在本实施例中，接收前端处理模块91根据信道选择信号，对接收的射频信号进行下变频处理和模数转换处理，解调器92对接收前端处理模块91输出的信号进行解调处理，得到复合信号，音频处理模块93对复合信号进行滤波、动态范围扩展和数模转换处理，得到音频信号，辅助信息处理模块94对复合信号进行滤波和解调处理，得到辅助信息，从而同时实现了音频信号和辅助信息的接收。进一步地，接收前端处理模块91可以包括下变频单元911和模数转换器13。其中，下变频单元911用于根据信道选择信号，对接收的射频信号进行下变频处理；模数转换器13用于对下变频处理后的信号进行数模转换。下变频单元911可以被构造为超外差结构、中频结构或零中频结构。音频处理模块93可以包括低通滤波器931、动态范围扩展单元932和数模转换器933。其中，低通滤波器931用于对复合信号进行低通滤波；动态范围扩展单元932用于对低通滤波后的信号进行动态范围扩展处理；数模转换器933用于对动态范围扩展处理后的信号进行数模转换，得到音频信号。辅助信息处理模块94可以包括高通滤波器941和辅助信息解调器942。其中，高通滤波器941用于对复合信号进行高通滤波；辅助信息解调器942用于对高通滤波后的信号进行解调，得到辅助信息。辅助信息解调器942可以支持BPSK解调、ASK解调、FSK解调或其他任何想要采用的解调方式。在发射端，对音频小信号动态范围压缩之后，在音频信道之外增加辅助信道共同发射，在接收端，接收到的信号为音频小信号与辅助信号的叠加。采用了音频压扩技术的接收端根据接收到的信号幅度确定扩展增益，以还原音频小信号。但是，音频小信号上叠加的辅助信号会影响接收端对信号幅度的判断，从而影响接收端的扩展增益，使得扩展增益不够低，不能有效降低接收端噪声，从而恶化动态范围。举个例子，假设发射端动态范围为IlOdB,发射端发射-1lOdBv的噪声小信号，经过动态范围压缩技术，信道中的主信号幅度为-55dBv。此时加入辅助信道，假设辅助信道的信号幅度为_20dBv，那么在接收端看到的信号幅度为_20dBv左右，接收端提供的扩展增益就由-55dB变成了为-20dB，经过扩展，得到的噪声信号幅度为_75dBv，于是接收端的动态范围由IlOdB变成了 75dB。为了减小辅助信道对音频信号动态范围的影响，采用低通滤波器921对复合信号进行低通滤波，从复合信号中分离出音频信号，采用高通滤波器931对复合信号进行高通滤波，从复合信号中分离出辅助信息。由于辅助信息的频率范围与音频信号的频率范围比较靠近，所需滤波器的过渡带比较窄，若采用模拟滤波方式，电路设计难度高，电路规模大，而在本实施例中，低通滤波器921和高通滤波器931均为数字滤波器，电路设计难度较低，并且电路规模较小。如图10所示，为本实用新型音频接收芯片第二实施例的结构示意图，与图9所示结构示意图的不同之处在于，动态范围收缩处理后的音频信号为预加重处理和动态范围收缩处理后的音频信号，也就是说，音频信号曾经在发射端进行过动态范围收缩和预加重两重处理，音频处理模块93用于对预加重处理和动态范围收缩处理后的音频信号进行滤波、动态范围扩展、去加重处理和数模转换处理，得到音频信号。音频处理模块93可以包括依次串联连接的低通滤波器931、去加重单元934、动态范围扩展单元932和数模转换器933。其中，低通滤波器931用于对复合信号进行低通滤波；去加重单元934用于对低通滤波后的信号进行去加重处理；动态范围扩展单元932用于对去加重处理后的信号进行动态范围扩展处理；数模转换器933用于对动态范围扩展处理后的信号进行数模转换，得到音频信号。如图11所示，为本实用新型音频接收芯片第三实施例的结构示意图，与图10所示结构示意图的不同之处在于，动态范围扩展单元932连接在低通滤波器931与去加重单元934之间。低通滤波器931用于对复合信号进行低通滤波；动态范围扩展单元932用于对低通滤波后的信号进行动态范围扩展处理；去加重单元934用于对动态范围扩展处理后的信号进行去加重处理；数模转换器933用于对去加重处理后的信号进行数模转换，得到音频信号。如图12所示，为本实用新型音频接收方法第一实施例的结构示意图，可以包括如下步骤:步骤1201、根据信道选择信号，对接收的射频信号进行下变频处理和模数转换处理；其中，该射频信号可以为调频信号或调幅信号，下变频处理可以为超外差方式、中频方式或零中频方式的下变频处理；步骤1202、对下变频处理和模数转换处理后的信号进行解调处理，得到复合信号;其中，复合信号为动态范围收缩处理后的音频信号和调制后的辅助信息的叠加，调制后的辅助信息的频率与音频信号的频率不同，当射频信号为调幅信号时，该步骤进行的是幅度解调，当射频信号为调频信号时，该步骤进行的是频率解调；步骤1203、对复合信号进行滤波、动态范围扩展和数模转换处理，得到音频信号；步骤1204、对复合信号进行滤波和解调处理，得到辅助信息；其中，可以采用BPSK解调、ASK解调、FSK解调或任何其他想要采用的解调方式对滤波后的复合信号进行解调。步骤1203和步骤1204之间没有严格的时序关系。步骤1201可以由图9所示的接收前端处理模块91来执行，步骤1202可以由解调器92来执行，步骤1203可以由音频处理模块93来执行，步骤1204可以由辅助信息处理模块94来执行。在本实施例中，先根据信道选择信号，对接收的射频信号进行下变频处理和模数转换处理，再对处理后的信号进行解调处理，得到复合信号，最后对复合信号进行滤波、动态范围扩展和数模转换处理，得到音频信号，同时对复合信号进行滤波和解调处理，得到辅助信息，从而实现了音频信号和辅助信息的同时接收。如图13所示，为本实用新型音频接收方法第二实施例的结构示意图，在图12所示流程示意图的基础上，步骤1201可以包括如下步骤:步骤12011、根据信道选择信号，对接收的射频信号进行下变频处理；该步骤可以由图9所示的下变频单元911来执行；步骤12012、对下变频处理后的信号进行模数转换；该步骤可以由图9所示的模数转换器13来执行。步骤1203可以包括如下步骤:步骤12031、对复合信号进行低通滤波；该步骤可以由图9中的低通滤波器931来执行；步骤12032、对低通滤波后的信号进行动态范围扩展；该步骤可以由图9中的动态范围扩展单元932来执行；步骤12033、对动态范围扩展后的信号进行数模转换，得到音频信号；该步骤可以由图9中的数模转换器933来执行。步骤1204可以包括如下步骤:步骤12041、对复合信号进行高通滤波；该步骤可以由图9中的高通滤波器941来执行；步骤12042、对高通滤波后的信号进行解调，得到辅助信息；该步骤可以由图9中的辅助信息解调器942来执行。如图14所示，为本实用新型音频接收方法第三实施例的流程示意图，与图13所示流程示意图中的步骤12031-12033的不同之处在于，动态范围收缩处理后的音频信号为预加重处理和动态范围收缩处理后的音频信号，因此除了对复合信号进行滤波、动态范围扩展和数模转换处理外，还需要进行去加重处理，该步骤可以包括如下步骤:步骤1401、对复合信号进行低通滤波；该步骤可以由图10中的低通滤波器931来执行；步骤1402、对低通滤波后的信号进行去加重处理；该步骤可以由图10中的去加重单元934来执行；步骤1403、对去加重处理后的信号进行动态范围扩展处理；该步骤可以由图10中的动态范围扩展单元932来执行；步骤1404、对动态范围扩展处理后的信号进行数模转换，得到音频信号；该步骤可以由图10中的数模转换器933来执行。如图15所示，为本实用新型音频接收方法第四实施例的流程示意图，与图13所示流程示意图中的步骤12031-12033的不同之处在于，除了对复合信号进行滤波、动态范围扩展和数模转换处理外，还对复合信号进行去加重处理，该步骤可以包括如下步骤:步骤1501、对复合信号进行低通滤波；该步骤可以由图11中的低通滤波器931来执行；步骤1502、对低通滤波后的信号进行动态范围扩展处理；该步骤可以由图11中的动态范围扩展单元932来执行；步骤1503、对动态范围扩展处理后的信号进行去加重处理；[0133]该步骤可以由图11中的去加重单元934来执行；步骤1504、对去加重处理后的信号进行数模转换，得到音频信号；该步骤可以由图11中的数模转换器933来执行。如图16所示，为本实用新型具有音频接收芯片的便携设备实施例的结构示意图，可以包括信道选择接口 81、射频信号输入接口 161、音频接收芯片162和音频信号输出接口163、辅助信息输出接口 164。信道选择接口 81、射频信号输入接口 161、音频信号输出接口163和辅助信息输出接口 164分别与音频接收芯片162连接。信道选择接口 81用于输入信道选择信号；射频信号输入接口 161用于输入射频信号；音频接收芯片162用于根据信道选择信号，对接收的射频信号进行下变频处理和模数转换处理，对下变频处理和模数转换处理后的信号进行解调处理，得到复合信号，对复合信号进行滤波、动态范围扩展和数模转换处理，得到音频信号，对复合信号进行滤波和解调处理，得到辅助信息；其中，复合信号为动态范围收缩处理后的音频信号和调制后的辅助信息的叠加，调制后的辅助信息的频率与所述音频信号的频率不同；音频信号输出接口 163用于输出音频信号；辅助信息输出接口 164用于输出辅助信息。音频接收芯片162可以为前述音频接收芯片任一实施例中的音频接收芯片，在此不再赘述。进一步地，该便携设备可以为无线麦克风接收机。如图17所示，为本实用新型无线通信系统实施例的结构示意图，该无线通信系统可以包括音频发射机171和音频接收机172，音频发射机和音频接收机172无线通信连接，其中，音频发射机171中包括前述音频发射芯片任一实施例中的音频发射芯片，音频接收机172中包括前述音频接收芯片任一实施例中的音频接收芯片，在此不再赘述。如图18所示，为本实用新型无线麦克风系统实施例的结构示意图，包括麦克风180、音频发射机171和音频接收机172，其中，音频发射机171中包括前述音频发射芯片任一实施例中的音频发射芯片，音频接收机172中包括前述音频接收芯片任一实施例中的音频接收芯片，在此不再赘述。最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种音频发射芯片，其特征在于，包括: 发射前端处理模块，用于对音频信号进行动态范围收缩处理，对辅助信息进行调制，将处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加，得到复合信号，其中，所述调制后的辅助信息的频率与所述音频信号的频率不同； 调制器，用于根据信道选择信号，将所述复合信号调制为射频信号； 所述发射前端处理模块和所述调制器集成在单个的集成电路中。
2.根据权利要求1所述的音频发射芯片，其特征在于，所述调制器为频率调制器。
3.根据权利要求1所述的音频发射芯片，其特征在于，所述发射前端处理模块包括: 动态范围收缩单元，用于对所述音频信号进行动态范围收缩处理； 辅助信息调制器，用于对所述辅助信息进行调制； 加法器，用于将处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加，得到复合信号。
4.根据权利要求1所述的音频发射芯片，其特征在于，所述发射前端处理模块包括: 预加重单元，用于对所述音频信号进行预加重处理； 动态范围收缩单元，用于对预加重处理后的音频信号进行动态范围收缩处理； 辅助信息调制器，用于对所述辅助信息进行调制； 加法器，用于将动态范围收缩处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加。
5.根据权利要求1所述的音频发射芯片，其特征在于，所述发射前端处理模块包括: 动态范围收缩单元，用于对所述音频信号进行动态范围收缩处理； 预加重单元，用于对收缩处理后的音频信号进行预加重处理； 辅助信息调制器，用于对所述辅助信息进行调制； 加法器，用于将预加重处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠力口。
6.根据权利要求1所述的音频发射芯片，其特征在于，所述发射前端处理模块被构造为支持BPSK调制、ASK调制或FSK调制。
7.根据权利要求1所述的音频发射芯片，其特征在于，还包括: 模数转换器，用于对音频信号进行模数转换，将模数转换后的音频信号发送给所述发射前端处理模块； 所述模数转换器集成在所述集成电路中。
8.根据权利要求1所述的音频发射芯片，其特征在于，还包括: 功率放大器，连接在所述频率调制器的输出端。
9.根据权利要求1所述的音频发射芯片，其特征在于，所述集成电路被构造为采用互补金属氧化物半导体工艺制造。
10.一种音频接收芯片，其特征在于，包括: 接收前端处理模块，用于根据信道选择信号，对接收的射频信号进行下变频处理和模数转换处理； 解调器，用于对所述接收前端处理模块输出的信号进行解调处理，得到复合信号，其中，所述复合信号为动态范围收缩处理后的音频信号和调制后的辅助信息的叠加，所述调制后的辅助信息的频率与所述音频信号的频率不同； 音频处理模块，用于对所述复合信号进行滤波、动态范围扩展和数模转换处理，得到音频信号；辅助信息处理模块，用于对所述复合信号进行滤波和解调处理，得到辅助信息； 所述接收前端处理模块、所述解调器、所述音频处理模块和所述辅助信息处理模块集成在单个的集成电路中。
11.根据权利要求10所述的音频接收芯片，其特征在于，所述解调器为调频解调器。
12.根据权利要求10所述的音频接收芯片，其特征在于，所述音频处理模块包括: 低通滤波器，用于对所述复合信号进行低通滤波； 动态范围扩展单元，用于对低通滤波后的信号进行动态范围扩展处理； 数模转换器，用于对动态范围扩展处理后的信号进行数模转换，得到音频信号。
13.根据权利要求10所述的音频接收芯片，其特征在于，所述音频处理模块包括: 低通滤波器，用于对所述复合信号进行低通滤波； 去加重单元，用于对低通滤波后的信号进行去加重处理； 动态范围扩展单元，用于对去加重处理后的信号进行动态范围扩展处理； 数模转换器，用于对动态范围扩展处理后的信号进行数模转换，得到音频信号。
14.根据权利要求10所述的音频接收芯片，其特征在于，所述音频处理模块包括: 低通滤波器，用于对所述复合信号进行低通滤波； 动态范围扩展单元，用于对低通滤波后的信号进行动态范围扩展处理； 去加重单元，用于对动态范围扩展处理后的信号进行去加重处理； 数模转换器，用于对去加重处理后的信号进行数模转换，得到音频信号。
15.根据权利要求10所述的音频接收芯片，其特征在于，所述辅助信息处理模块包括: 高通滤波器，用于对所述信号进行高通滤波； 辅助信息解调器，用于对高通滤波后的信号进行解调，得到辅助信息。
16.根据权利要求15所述的音频接收芯片，其特征在于，所述辅助信息解调器被构造为支持BPSK解调、ASK解调或FSK解调。
17.根据权利要求10所述的音频接收芯片，其特征在于，所述接收前端处理模块包括: 下变频单元，用于根据信道选择信号，对接收的射频信号进行下变频处理； 模数转换器，用于对下变频处理后的信号进行数模转换。
18.根据权利要求17所述的音频接收芯片，其特征在于，所述下变频单元被构造为超外差结构、低中频结构或零中频结构。
19.根据权利要求10所述的音频接收芯片，其特征在于，所述集成电路被构造为采用互补金属氧化物半导体工艺制造。
20.一种具有音频发射芯片的便携设备，其特征在于，包括: 信道选择接口； 音频信号输入接口 ； 权利要求1-9任一所述的音频发射芯片； 射频信号输出接口。
21.根据权利要求20所述的便携设备，其特征在于，所述便携设备为无线麦克风发射机。
22.—种具有音频接收芯片的便携设备，其特征在于，包括: 射频信号输入接口 ；信道选择接口； 权利要求10-19任一所述的音频接收芯片； 音频信号输出接口； 辅助信息输出接口。
23.根据权利要求22所述的便携设备，其特征在于，所述便携设备为无线麦克风接收机。
24.一种无线通信系统，包括音频发射机和音频接收机，其特征在于，所述音频发射机包括权利要求1-9任一所述的音频发射芯片，所述音频接收机包括权利要求10-19任一所述的音频接收芯片。
25.一种无线麦克风系统，包括麦克风、音频发射机和音频接收机，其特征在于，所述音频发射机包括权利要求1-9任一所述的音频发射芯片，所述音频接收机包括权利要求10-19任一所述的音频接收芯片。
专利摘要本实用新型涉及一种音频发射芯片、音频接收芯片、便携设备、无线通信系统和无线麦克风系统。其中，所述音频发射芯片包括发射前端处理模块，用于对音频信号进行动态范围收缩处理，对辅助信息进行调制，将处理后的音频信号和调制后的辅助信息进行叠加，得到复合信号，其中，所述调制后的辅助信息的频率与所述音频信号的频率不同；调制器，用于根据信道选择信号，将所述复合信号调制为射频信号；所述发射前端处理模块和所述调制器集成在单个的集成电路中。本实用新型可以实现同时对音频信号和辅助信息进行发射和接收。
文档编号H04R3/00GK203015067SQ20122055609
公开日2013年6月19日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者李旭芳, 李振, 杨培 申请人:北京昆腾微电子有限公司