基于可见光的语音传输装置及语音传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通讯技术领域，特别是涉及一种基于可见光的语音传输装置及语音传输方法。
【背景技术】
[0002]随着电子产品的发展，科技的进步，越来越多的新型应用型产品被广泛的开发和研究，不仅在可靠性和稳定性上得到保障，而且也极大的便利了我们的生活，例如语音通讯系统，常见的语音通讯系统传输方式通过有线或无线的方式进行传输语音信息，有线的传输方式毕竟是有限的长度，可移动性差，连线复杂，不能满足环境变化多端的市场，无线红夕卜、蓝牙、WIFI等传输方式多采用无线电波或无线调频技术，容易受到干扰，稳定性差，都会对无线通讯的信号造成干扰，导致声音信号失真或者不连续无法准确听清楚传输的声音信号，且传输保密性欠佳。可见光通信技术是一种利用可见光波段的光作为信息载体，不使用光纤或无线电波等有线信道的传输介质，而在空气中直接传输光信号的通信方式，有光照的地方就有无线通信信号，可通过遮光切断无线数据传输，保密性强，LED可见光通信的语音传输电路处理语音采集信号并转换光电数据的速度和可见光接收还原音质的质量，直接影响语音输出效果。
[0003]因此，现如今缺少一种电路简单、设计合理、使用操作简单且使用效果好的LED可见光通信的语音传输电路，能对输入的语音模拟信号进行准确实时采集，并快速进行光电转换还原语音数据，且能有效解决现有可见光通信的语音传输电路存在的转换速率低、可控性差、精度低等问题。
【发明内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于可见光的语音传输装置及语音传输方法，用于解决现有技术中利用可见光进行语音数据传输的技术问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于可见光的语音传输装置，包括:语音芯片，用于获取和播放语音信息;发射端，连接于所述语音芯片，用于将所述语音芯片获取的所述语音信息进行处理转换成光信号发送出去;接收端，连接于所述语音芯片，用于将接收的光信号转换成语音信息发送至语音芯片进行播放；电源，分别连接于所述语音芯片、所述发射端和所述接收端，用于为所述语音芯片、所述发射端和所述接收端提供电會泛。
[0006]于本发明的一实施例中，所述语音芯片包括:麦克风模块，连接于所述发射端，用于获取需要发送的语音信息的电信号发送至所述发射端;扬声器模块，连接于所述接收端，用于播放所述接收模块转换的所述语音信息。
[0007]于本发明的一实施例中，所述发射端包括:LED灯，用于通过LED灯光的亮暗变化发送光信号;恒流源驱动模块，连接于所述LED灯，用于通过电流将所述LED灯点亮并通过控制电流的大小控制LED灯传输距离;第一微控制器模块，用于将所述语音信息的电信号转换成数字信号，加载在所述LED灯上通过亮暗变化进行光信号的发送。
[0008]于本发明的一实施例中，所述第一微控制器模块包括:放大单元，用于将所述语音信息的电信号进行放大处理;A/D转换单元，连接于所述放大模块，用于将放大后的所述语音信息的电信号转换成为数字信号；串口通讯单元，连接于所述A/D转换模块，用于将所述A/D转换模块转换的所述数字信号加载在所述LED灯上形成亮暗变化的光信号。
[0009]于本发明的一实施例中，所述接收端包括:PIN光电二极管，用于接收所述发射端发送的光信号并转换为电流信号；1-V转换模块，连接于所述PIN光电二极管，用于将所述PIN光电二极管转换的电流信号转化成电压信号;第二微控制器模块，连接于所述1-V转换模块，用于将所述电压信号转换成为语音信息发送至所述语音芯片进行播放。
[0010]于本发明的一实施例中，所述第二微控制器模块包括:放大单元，用于将所述电压信号进行放大;D/A转换单元，连接于所述放大模块，用于将放大后的所述电压信号转换成语音信息发送到所述语音芯片进行播放。
[0011]本发明还提供了一种基于可见光的语音传输方法，适用于上述基于可见光的语音传输装置，包括步骤如下:S1、通过麦克风获取语音信息并转换为光信号进行发送;S2、接收光信号并转换为语音信息发送至扬声器进行播放。
[0012]于本发明的一实施例中，所述步骤S1获取语音信息并转换为光信号进行发送，具体包括以下步骤:S11、通过麦克风获取语音信息并转化为电信号；S12、将所述电信号进行放大后转换为数字信号;S13、将所述数字信号加载在LED灯上形成亮暗变化的光信号。
[0013]于本发明的一实施例中，在所述步骤S1获取语音信息并转化为光信号进行发送前，还包括:通过电流将LED灯点亮并控制LED灯光的传输距离的步骤。
[0014]于本发明的一实施例中，所述步骤S2接收光信号并转换为语音信息进行播放，具体包括:S21、接收所述光信号并转换为电流信号；S22、将所述电流信号转化为电压信号；
S23、对所述电压信号进行放大并转换为语音信息发送至扬声器进行播放。
[0015]如上所述，本发明的一种基于可见光的语音传输装置及语音传输方法，具有以下有益效果:
[0016]—方面，在不会影响电磁环境的前提下，光通信速率可以做的比传统无线电的通信速率要大很多；
[0017]另一方面，基于可见光的语音传输装置，既能照明，又能通信，可使环境空间利用率高，也更符合国家的节能环保政策要求，同时也提高了用户的体验度。
【附图说明】
[0018]图1显示为本发明实施例的基于可见光的语音传输装置使用场景示意图。
[0019]图2显示为本发明实施例的基于可见光的语音传输方法流程示意图。
[0020]图3显示为本发明实施例的语音信息并转换为光信号方法流程示意图。
[0021 ]图4显示为本发明实施例的光信号并转换为语音信息进行播放方法流程示意图。
[0022]元件标号说明
[0023]1 语音传输装置A
[0024]11语音芯片
[0025]12发射端
[0026]13接收端
[0027]14电源
[0028]2语音传输装置B
[0029]21语音芯片
[0030]22发射端[0031 ]23接收端
[0032]24电源
【具体实施方式】
[0033]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0035]现如今缺少一种电路简单、设计合理、使用操作简单且使用效果好的LED可见光通信的语音传输电路，能对输入的语音模拟信号进行准确实时采集，并快速进行光电转换还原语音数据，且能有效解决现有可见光通信的语音传输电路存在的转换速率低、可控性差、精度低等问题。鉴于上述问题，本发明提供了一种基于可见光的语音传输装置，包括:语音芯片、发射端、接收端以及电源，其中语音芯片分别与发射端和接收端连接，电源用于对语音芯片、发射端以及接收端提供电能，语音芯片获取需要传输的语音信息后，由发射端将该语音信息转换成为光信号发送出去，接收端接收该光信号并将该光信号转换成为语音信息发送至语音芯片进行播放。
[0036]于本发明的实施例中，请参阅图1，显示为本发明一实施例基于可见光的语音传输装置使用场景示意图，如图所示，包括语音传输装置A1和语音传输装置B2，通过将语音信息转换为光信号在语音传输装置A1和语音传输装置B2之间进行语音信息的传输。一种实施例的场景下，当需要进行语音信息传输时，例如有语音传输装置A1首先发起语音信息的发出，具体包括由语音传输装置A1的语音芯片11获取有语音信息，通过发射端12将该语音信息转换为光信号进行发送，语音传输装置B2的接收端23接收到该光信号之后转换成为语音信息传送到语音传输装置B2的语音芯片21进行语音信息的播放，语音传输装置B2以同样的方式将语音信息转换为光信号之后反馈给语音传输装置A1。
[0037]于本发明的一实施例中，所述发射端包括:LED灯，用于通过LED灯光的亮暗变化发送光信号;恒流源驱动模块，连接于所述LED灯，用于通过电流将所述LED灯点亮并通过控制电流的大小控制LED灯传输距离;第一微控制器模块，用于将所述语音信息的电信号转换成数字信号，加载在所述LED灯上通过亮暗变化进行光信号的发送。其中，所述第一微控制器模块包括:放大单元，用于将所述语音信息的电信号进行放大处理;A/D转换单元，连接于所述放大模块，用于将放大后的所述语音信息的电信号转换成为数字信号；串口通讯单元，连接于所述A/D转换单元，用于将所述A/D转换单元转换的所述数字信号加载在