语音发射装置、语音接收装置及无人机语音广播系统的制作方法

本实用新型涉及无人机应用领域，尤其是一种用于无人机语音广播的语音发射装置、与语音发射装置相应的语音接收装置及一种具备上述语音发射装置和语音接收装置的无人机语音广播系统。

背景技术：

随着无人机技术的发展，无人机的应用也越来越广泛。而现有无人机并不具备语音喊话功能，在某些特殊应用场景，如广播宣传、险情地发布告警或通知等，无人机仅用于视频采集或数据采集，而不能进一步的发布通知、广播消息。而现有广播通知方式并不具备及时性，不能满足险情等应用场所的特殊要求。

技术实现要素：

本实用新型的实用新型目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于无人机语音广播的语音发射装置、与语音发射装置相应的安装于无人机上的语音接收装置及一种具备上述语音发射装置和语音接收装置的无人机语音广播系统。

本实用新型采用的技术方案如下：

（一）方案1

本实用新型提出了一种用于无人机语音广播的语音发射装置，所述语音发射装置包括语音采集模块、第一处理器、第一射频模块和第一天线；所述语音采集模块用于采集语音信息，其输出端与第一处理器的语音输入端连接；所述第一处理器的输出端与第一射频模块的输入端连接；所述第一射频模块的输出端与第一天线连接，通过第一天线将语音信息发送至无人机。

进一步的，在方案1中，所述语音采集模块包括麦克风和语音编码模块，所述麦克风的输出端与语音编码模块的输入端连接，所述语音编码模块的输出端与第一处理器的语音输入端连接。

进一步的，在方案1中，所述语音采集模块还包括连接在麦克风和语音编码模块之间的音频放大器。

进一步的，在方案1中，所述语音发射装置还包括功率放大器，所述第一射频模块的输出端与功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与第一天线连接。

进一步的，在方案1中，所述语音发射装置还包括无人机云台遥控单元，所述无人机云台遥控单元用于输出云台控制信息，其输出端与第一处理器的云台控制输入端连接，并通过第一天线将云台控制信息发送至无人机。

进一步的，在方案1中，所述语音发射装置还包括用于将语音信息和云台控制信息进行编码合成处理的编码合成器，所述第一处理器的输出端包括语音输出端和云台控制输出端，所述编码合成器的第一输入端与第一处理器的语音输出端连接，所述编码合成器的第二输入端与第一处理器的云台控制输出端连接，所述编码合成器的输出端与第一射频模块的输入端连接。

（二）方案2

本实用新型还提出了一种用于无人机语音广播的语音接收装置，所述语音接收装置包括：第二天线、第二射频模块、第二处理器和语音播放模块；所述第二天线用于接收语音发射装置输出的语音信息，其输出端与第二射频模块的输入端连接；所述第二射频模块的输出端与第二处理器的输入端连接；所述第二处理器的输出端与语音播放模块的输入端连接，通过语音播放模块播放所述语音信息。

进一步的，在方案2中，所述第二天线还用于接收云台控制信息，所述第二处理器的云台控制输出端输出云台控制信息，用于控制无人机上的云台执行相应的动作。

进一步的，在方案2中，所述语音播放模块包括语音解码模块和扬声器，所述语音解码模块的输入端与语音播放模块的输入端连接，所述语音解码模块的输出端与扬声器的输入端连接。

进一步的，在方案2中，所述语音解码模块和扬声器之间还连接有音频功率放大器。

进一步的，在方案2中，所述第二天线与第二射频模块之间还串联有滤波器和低噪声放大器。

（三）方案3

本实用新型还提出了一种无人机语音广播系统，所述系统包括无人机、如方案1中所述任一实施例的语音发射装置及如方案2中所述任一实施例的语音接收装置，所述语音接收装置安装在无人机上，所述语音发射装置通过第一天线和第二天线与语音接收装置无线连接。

进一步的，在方案3中，所述无人机上还设置有云台，所述语音发射装置中包括无人机云台遥控单元，所述语音发射装置通过第一天线将无人机云台遥控单元产生的云台控制信息发送出去，所述语音接收装置通过第二天线接收云台控制信息，并通过第二处理器将云台控制信息发送至云台，控制云台执行相应的动作。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型适用于险情发生地等应用场所，可通过无人机来发布广播通知，具有及时性和便捷性特点，且可根据无人机所处位置，发布相应的语音信息，适应性强。而在无人机进行语音广播的同时，无人机还可同时执行视频采集或特定数据信息采集的任务。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本实用新型中语音发射装置的系统框图。

图2为本实用新型中语音接收装置的系统框图。

图3为本实用新型中无人机语音广播系统的系统框图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

（一）方案1、语音发射装置

如图1所示，图1描述了一种用于无人机语音广播的语音发射装置。

实施例1

本实用新型中，所述语音发射装置包括语音采集模块、第一处理器、第一射频模块和第一天线；所述语音采集模块用于采集语音信息，其输出端与第一处理器的语音输入端连接；所述第一处理器的输出端与第一射频模块的输入端连接；所述第一射频模块的输出端与第一天线连接，通过第一天线将语音信息发送至无人机。所述第一处理器可采用微处理器，如STM32101C8芯片；所述第一射频模块可采用如Si4432编码发射芯片。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步的，所述语音采集模块包括麦克风和语音编码模块，所述麦克风的输出端与语音编码模块的输入端连接，所述语音编码模块的输出端与第一处理器的语音输入端连接。所述语音编码模块可采用CMX618芯片，将语音模拟信息转化为语音数字信息。

实施例3

在实施例2的基础上，进一步的，所述语音采集模块还包括连接在麦克风和语音编码模块之间的音频放大器。所述音频放大器可采用MAX9812芯片，对语音信号进行放大滤波处理。

实施例4

在实施例1~3任一项的基础上，进一步的，所述语音发射装置还包括功率放大器，所述第一射频模块的输出端与功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与第一天线连接。

实施例5

在实施例1~4任一项的基础上，进一步的，所述语音发射装置还包括无人机云台遥控单元，所述无人机云台遥控单元用于输出云台控制信息，其输出端与第一处理器的云台控制输入端连接，并通过第一天线将云台控制信息发送至无人机。

所述无人机云台遥控单元一般包括云台控制器、云台横滚控制摇杆、云台纵滚控制摇杆和摄像控制按钮，所述云台控制器的输入端分别与云台横滚控制摇杆、云台纵滚控制摇杆和摄像控制按钮的信号输出端连接，所述云台控制器的输出端与第一处理器的云台控制输入端连接。

实施例6

在实施例5的基础上，进一步的，所述语音发射装置还包括用于将语音信息和云台控制信息进行编码合成处理的编码合成器，所述第一处理器的输出端包括语音输出端和云台控制输出端，所述编码合成器的第一输入端与第一处理器的语音输出端连接，所述编码合成器的第二输入端与第一处理器的云台控制输出端连接，所述编码合成器的输出端与第一射频模块的输入端连接。

本实用新型中，语音发射装置具备语音喊话功能，还可兼具云台遥控功能。

语音喊话的工作原理可为：麦克风实时采集声音，通过音频放大器MAX9812放大滤波后，将采集的声音送入语音编码芯片CMX618，将语音模拟信息转换成语音数字信息，并通过C-BUS总线将语音数字信息传输给第一处理器STM32101C8,第一处理器STM32101C8将收到的语音数字信息通过SPI发送给第一射频模块SI4432，通过编码和GFSK调制成射频信号后，送给后级的功率放大模块，功率放大模块将射频信号放大后通过第一天线发射出去。

云台遥控的工作原理可为：无人机云台遥控单元输出云台控制信号，如在控制云台的横滚和俯仰动作时，通过摇杆控制，摇杆的前后左右变化会带来相应信号线上的电压变化，通过模数采集器将摇杆的动作转化为数字信号，然后将其进行编码后，通过SPI总线将云台控制信息送给第一射频模块SI4432，然后经射频放大后由第一天线发射出去。

（二）方案2、语音接收装置

如图2所示，图2描述了一种用于无人机语音广播的语音接收装置，需说明的是，本实用新型中的语音接收装置与上述的语音发射装置属于两个相应的技术方案。

实施例7

本实用新型中，所述语音接收装置包括第二天线、第二射频模块、第二处理器和语音播放模块；所述第二天线用于接收语音发射装置输出的语音信息，其输出端与第二射频模块的输入端连接；所述第二射频模块的输出端与第二处理器的输入端连接；所述第二处理器的输出端与语音播放模块的输入端连接，通过语音播放模块播放所述语音信息。实施例7中所述的语音发射装置可以是实施例1~6任一项所述的语音发射装置。

所述第二射频模块也可采用Si4432芯片，Si4432芯片是一款调制与解调一体的射频芯片；所述第二处理器也可为微处理器，采用STM32101C8芯片。

实施例8

在实施例7的基础上，进一步的，所述第二天线还用于接收云台控制信息，所述第二处理器的云台控制输出端输出云台控制信息，用于控制无人机上的云台执行相应的动作。

实施例9

在实施例7或8的基础上，进一步的，所述语音播放模块包括语音解码模块和扬声器，所述语音解码模块的输入端与语音播放模块的输入端连接，所述语音解码模块的输出端与扬声器的输入端连接。所述语音解码模块也可采用MCX618芯片，MCX618是一款语音编码与解码一体的语音处理芯片。

实施例10

在实施例9的基础上，进一步的，所述语音解码模块和扬声器之间还连接有音频功率放大器。

实施例11

在实施例7~10任一项的基础上，进一步的，所述第二天线与第二射频模块之间还串联有滤波器和低噪声放大器。

实施例12

在实施例7~11任一项的基础上，进一步的，所述语音接收装置还包括用于分解语音信息和云台控制信息的解码器。

本实用新型中，语音接收装置的工作原理可为：通过第二天线接收语音发射装置发出的射频信号，经过滤波器滤波和低噪声放大器放大后，通过第二射频模块Si4432将收到的射频信号解调成数字信号，通过SPI总线送给第二处理器STM32101C8，并通过解码器将数字信号解析成语音数字信息和云台控制信息。语音数字信息通过C-BUS总线送给音频解码模块MCX618，将语音数字信息还原成语音模拟信息，语音模拟信息经过音频功放放大后推动喇叭发出声音，达到语音喊话的功能。云台控制信息通过第二处理器的处理，转化成PWM信号，直接输出给云台的控制板控制云台执行相应的动作，达到遥控云台的目的，且能实现在进行语音喊话的同时，对云台进行控制。

（三）方案3、无人机语音广播系统

实施例13

如图3所示，图3描述了一种无人机语音广播系统，所述系统包括无人机、如方案1中所述任一实施例的语音发射装置及如方案2中所述任一实施例的语音接收装置，所述语音接收装置安装在无人机上，所述语音发射装置通过第一天线和第二天线与语音接收装置无线连接。

实施例14

在实施例13的基础上，进一步的，所述无人机上还设置有云台，所述语音发射装置中包括无人机云台遥控单元，所述语音发射装置通过第一天线将无人机云台遥控单元产生的云台控制信息发送出去，所述语音接收装置通过第二天线接收云台控制信息，并通过第二处理器将云台控制信息发送至云台，控制云台执行相应的动作。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合。