专利名称：便携式导游扩音系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子通信技术领域，具体涉及一种能够远距离语音广播的便携式导游扩音系统。
背景技术：
旅游业逐渐成为我国一个强大的经济增长点，全国各地旅游资源的开发建设也进入一个新的阶段，旅游产品由过去的单一的文化观光为主逐步发展到观光旅游、度假旅游、 特种旅游的种类齐全、结构完整的格局，满足了不同层次旅游者的需求，使游客数量大幅增加，也在客观上增加了对导游行业扩音设备需求。现有的扩音机分为有线设备与无线设备两种。有线设备主要由麦克风、前置放大器、功率放大电路、扬声器组成。无线设备主要增加了一个音频信号无线发射与接收的装置，其使用模拟电子技术，将人讲话的声音直接放大输出，声音以点的方式向四周传播，传播距离有限，该无线设备电路成熟，成本较低。然而，现有的扩音机存在如下不足之处。在旅游黄金时期，各旅游景点同时存很多个旅行团，各个旅行团导游在用扩音机做解说时，声音太大会造成相互干扰，影响游客的观赏；在某些景点，因场所的限制，导游需要一边步行一边解说，由于后面的游客距离太远，会出现听不清楚的状况；现有设备不能满足游客与导游的一对一咨询服务。
实用新型内容本实用新型为了克服现有技术存在的不足，提供一种便携式导游扩音系统，该便携式导游扩音系统能放大音频信号，通过无线方式实现远距离多点语音广播，控制语音大小，不影响周围环境。本实用新型是通过以下技术方案实现的一种便携式导游扩音系统，包括主机和多个从机，所述主机与多个从机通过ZigBee无线传输网络连接；所述主机包括麦克风、前置放大电路、低通滤波电路、模数转换器、微处理器ARM7、存储器、触摸屏、USB、ZigBee无线发射模块、数模转换器、音频功率放大电路和扬声器，麦克风依次通过前置放大电路、低通滤波电路、模数转换器与微处理器ARM7的输入端连接，麦克风依次通过前置放大电路、低通滤波电路、音频功率放大电路与扬声器连接，微处理器ARM7的输出端依次通过数模转换器、音频功率放大电路与扬声器连接，前置放大电路、音频功率放大电路、ZigBee无线发射模块、存储器、触摸屏、USB均与微处理器ARM7连接；所述从机包括ZigBee无线发射模块、 微处理器ARM7、数模转换器、触摸屏、音频功率放大电路和扬声器，ZigBee无线发射模块、 触摸屏、音频功率放大电路均与微处理器ARM7连接，微处理器ARM7依次通过数模转换器、 音频功率放大电路与扬声器连接。所述ZigBee无线传输网络由协调器和终端节点组成。所述ZigBee无线发射模块包括芯片ZIC2410。本实用新型的有益效果是本实用新型将语音信号进行模数转换、打包，通过ZigBee无线传输网络以广播方式传播数字语音信号及扩音。本实用新型具有多点同时扩音、短信广播、咨询及数字语音一对一服务功能，操作方便，重量轻，便于携带。
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具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作详细描述。如图I所示，一种便携式导游扩音系统，包括主机和多个从机，所述主机与多个从机通过ZigBee无线传输网络连接；如图3所示，主机包括麦克风、前置放大电路、低通滤波电路、模数转换器、微处理器ARM7、存储器、触摸屏、USB、ZigBee无线发射模块、数模转换器、音频功率放大电路和扬声器，麦克风依次通过前置放大电路、低通滤波电路、模数转换器与微处理器ARM7的输入端连接，麦克风依次通过前置放大电路、低通滤波电路、音频功率放大电路与扬声器连接，微处理器ARM7的输出端依次通过数模转换器、音频功率放大电路与扬声器连接，前置放大电路、音频功率放大电路、ZigBee无线发射模块、存储器、触摸屏、USB均与微处理器ARM7连接；如图4所示，从机包括ZigBee无线发射模块、微处理器 ARM7、数模转换器、触摸屏、音频功率放大电路和扬声器，ZigBee无线发射模块、触摸屏、音频功率放大电路均与微处理器ARM7连接，微处理器ARM7依次通过数模转换器、音频功率放大电路与扬声器连接。ZigBee无线传输网络使用ZIC2410套件，在这个开发系统中Demo Code中定义了三种设备分别是协调器(COORDINATOR)、路由器(ROUTER)和终端节点(ENDDEVICE)。用户在开发应用程序中可通过改变编译配置项，开发出组建ZigBee无线传感网络的各个设备。 其ZigBee协议栈内嵌入了操作系统OS，具有任务的消息通信、超时反馈机制，用户能很容易的扩充自己的应用程序。如图2所示，本实用新型的ZigBee无线传输网络包括协调器I 和终端节点2，没有使用路由器转发，减少了语音延时，但缩短了有效通信距离。ZigBEE无线传输网络的寻址原理如图示2所示。ZigBEE无线传输网络在初始化的时候，协调器I依据网络的每个终端MAC地址的不同，给每个终端节点2分配了一个16位短地址，此地址在网络中是唯一的，在协调器I中建一个二维表，包括每个终端节点2的MAC 地址及16位的短地址，依据此表能够寻址到每一个从机，从而实现一对一的操作服务，也可通过广播信息，实现对ZigBee无线传输网络所有从机语音广播，从机也可以发送信息。本实用新型的运行步骤为1、开启主机，等待从机连网；2、开启从机，加入ZigBee 无线传输网络；3、主机查询接入ZigBee无线传输网络的从机数，向所有从机发送相应的联机成功广播信息；4、主机可以根据需要进行单点扩音、分布式扩音、录音及录音广播，从机可发短信进行咨询。便携式导游扩音主机单点扩音工作流程如图5所示。主机开机初始化，建立
4ZigBee无线传输网络，若触摸屏输入是单点扩音，微处理器ARM7打开音频功率放大电路的音量开关，以PWM方式控制音量大小，麦克风获取语音信号，音频信号经前置放大电路放大，然后经低通滤波电路使其频宽为20H至5KH，滤除高频干扰，音频信号送功率放大电路， 进行功率放大输出给扬声器或耳机。主机广播扩音工作流程如图5所示。若触摸屏输入是广播扩音，经前置放大电路、通滤波电路的音频信号进行模数转换，选择模数微处理器转换速率应大于10KH，微处器 ARM7将经模数转换的数据以PCM编码的方式发送给ZigBee无线发射模块，由ZigBee无线发射模块不断的发送给从机。如图4所示，从机工作时，通过ZigBee无线发射模块接收语音信号，将其转发给微处理器ARM7，然后由微处理器ARM7将其转发给数模转换器，变换成模拟音频信号，再经音频功率放大电路驱动送至扬声器或耳机。语音在通信过程中，没有进行数据压缩，增加了数据传输量，减少数据压缩失真，ZigBee无线传输网络的最高传输速率能达到250KB/S，完全能满足信号传递要求。主机的录音工作流程如图5所示。在主机开启后，若触摸屏输入是录音，则微处理器ARM7关闭音频功率放大器的音量，人讲话的声音通过麦克风转换为电信号，经前置放大电路、低通滤波电路后，使其频宽为20H至5KH，滤除高频干扰，再经模数转换器输入到微处理器ARM7，由其存入存储器，当达到存储器最大容量时，在显示屏输出提示信息。主机录音扩音工作流程如图5所示。在主机开启后，若触摸屏输入的是录音播放， 则由微处理器ARM7关闭前置放大电路，防止外来信号干扰，然后由微处理器ARM7读取存储器中的语音数据，若广播扩音有效，则直接通过ZigBee无线发射模块发送给从机，若单点扩音有效，语音数据经数模转换变成模拟信号，再通过音频功率放大电路输出给扬声器或耳机。主机短信广播工作流程如图5所示。主机通过USB接口输入各旅游景点的介绍文本信息，保存在存储器中，若触摸屏输入为旅游景点介绍，则由微处理器ARM7通过ZigBee 无线发射模块发送广播信息，将其广播给从机。从机的短信咨询原理为从机保存游客经常咨询的一些问题信息，游客通过从机触摸屏寻找需要咨询的问题，并通过ZigBee无线发射模块发送给主机，主机用户查阅到相关信息，并做出相应的控制，可以通过资询从机的ZigBee无线传输网络地址进行直接语音服务或短信服务，也可以在主机与从机定义私有协义，通过主机发送相关信息来更改从机的游客咨询问题信息库。最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
权利要求1.一种便携式导游扩音系统，其特征在于所述便携式导游扩音系统包括主机和多个从机，所述主机与多个从机通过ZigBee无线传输网络连接；所述主机包括麦克风、前置放大电路、低通滤波电路、模数转换器、微处理器ARM7、存储器、触摸屏、USB、ZigBee无线发射模块、数模转换器、音频功率放大电路和扬声器，麦克风依次通过前置放大电路、低通滤波电路、模数转换器与微处理器ARM7的输入端连接，麦克风依次通过前置放大电路、低通滤波电路、音频功率放大电路与扬声器连接，微处理器ARM7的输出端依次通过数模转换器、 音频功率放大电路与扬声器连接，前置放大电路、音频功率放大电路、ZigBee无线发射模块、存储器、触摸屏、USB均与微处理器ARM7连接；所述从机包括ZigBee无线发射模块、微处理器ARM7、数模转换器、触摸屏、音频功率放大电路和扬声器，ZigBee无线发射模块、触摸屏、音频功率放大电路均与微处理器ARM7连接，微处理器ARM7依次通过数模转换器、音频功率放大电路与扬声器连接。
2.根据权利要求I所述的便携式导游扩音系统，其特征在于所述ZigBee无线传输网络由协调器和终端节点组成。
3.根据权利要求I或2所述的便携式导游扩音系统，其特征在于所述ZigBee无线发射模块包括芯片ZIC2410。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式导游扩音系统，包括主机和多个从机，所述主机与多个从机通过ZigBee无线传输网络连接；主机包括麦克风、前置放大电路、低通滤波电路、模数转换器、微处理器ARM7、存储器、触摸屏、USB、ZigBee无线发射模块、数模转换器、音频功率放大电路和扬声器；从机包括ZigBee无线发射模块、微处理器ARM7、数模转换器、触摸屏、音频功率放大电路和扬声器。本实用新型将语音信号进行模数转换、打包，通过ZigBee无线传输网络以广播方式传播数字语音信号及扩音。本实用新型具有多点同时扩音、短信广播、咨询及数字语音一对一服务功能，操作方便，重量轻，便于携带。
文档编号H04W4/06GK202353811SQ20112053032
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者申利民, 陈勇达 申请人:广州铁路职业技术学院