紅外發(fā)光二極管無線音頻發(fā)送裝置、接收裝置和傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種紅外LED無線音頻發(fā)送裝置、接收裝置和傳輸系統(tǒng)，該發(fā)送裝置、接收裝置和傳輸系統(tǒng)具有隱蔽性，能夠給偵聽工作帶來便利。該紅外LED無線音頻發(fā)送裝置包括：語音信號收集器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、編碼單元、驅(qū)動電路及紅外LED燈，該語音信號收集器采集音頻信號，將采集到的音頻信號輸出給該模數(shù)轉(zhuǎn)換器；該模數(shù)轉(zhuǎn)換器將接收到的該音頻信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號經(jīng)該編碼單元編碼后，輸出給該驅(qū)動電路；該驅(qū)動電路將該編碼后的信號調(diào)制為控制該紅外LED燈的閃滅頻率的控制信號，根據(jù)該控制信號驅(qū)動該紅外LED燈，發(fā)送紅外波段內(nèi)的光。該紅外LED無線音頻發(fā)送裝置、接收裝置和傳輸系統(tǒng)用于偵聽。
【專利說明】紅外發(fā)光二極管無線音頻發(fā)送裝置、接收裝置和傳輸系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】,特別涉及一種紅外LED (Light-Emitting Diode,發(fā)光二極管)無線音頻發(fā)送裝置、接收裝置和傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般的，無線音頻傳輸系統(tǒng)包括發(fā)送裝置和接收裝置，該發(fā)送裝置包括音頻采集模塊，該發(fā)送裝置將該音頻采集模塊采集到的音頻信號進行加密、調(diào)制等處理后發(fā)送至該無線音頻傳輸系統(tǒng)的接收裝置，該無線音頻傳輸系統(tǒng)的接收裝置接收到該音頻信號，然后對該音頻信號進行相應(yīng)的解密、解碼等處理，最終使得收聽者聽到可以識別的音頻信號。但是，目前，無線音頻傳輸系統(tǒng)中一般用喇叭、耳機等來接收音頻信號，當(dāng)該無線音頻傳輸系統(tǒng)被使用于偵聽任務(wù)時，喇叭、耳機等用于接收音頻信號的裝置無隱蔽性，給偵聽工作帶來了不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種紅外LED無線音頻發(fā)送裝置、接收裝置和傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)無線音頻發(fā)送裝置、接收裝置和傳輸系統(tǒng)的隱蔽性。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種紅外LED無線音頻發(fā)送裝置，所述紅外LED無線音頻發(fā)送裝置包括:
[0005]語音信號收集器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、編碼單元、驅(qū)動電路以及紅外LED燈；其中，
[0006]所述語音信號收集器用于采集音頻信號，并將采集到的音頻信號輸出給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
[0007]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將接收到的所述音頻信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號經(jīng)所述編碼單元編碼后，輸出給所述驅(qū)動電路；
[0008]所述驅(qū)動電路用于將來自所述編碼單元編碼后的數(shù)字信號調(diào)制為控制所述紅外LED燈的閃滅頻率的控制信號，并根據(jù)所述控制信號驅(qū)動所述紅外LED燈，發(fā)送紅外波段內(nèi)的光。
[0009]本發(fā)明的實施方式還提供了一種紅外LED無線音頻接收裝置，所述紅外LED無線音頻接收裝置包括:接收單元，解調(diào)單元，解碼單元，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，中央處理器，輸出單元；其中，
[0010]所述接收單元用于接收紅外LED燈發(fā)送的紅外波段內(nèi)的光；
[0011]所述解調(diào)單元用于對接收到的所述光的閃滅頻率進行解調(diào)，得到經(jīng)編碼的音頻信號;
[0012]所述解碼單元用于對所述經(jīng)編碼的音頻信號進行解碼，并將解碼后的音頻信號輸出至所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元；
[0013]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元用于對所述解碼后的音頻信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到模擬信號，并將所述模擬信號輸出至所述中央處理器；[0014]所述中央處理器用于接收所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元輸出的所述模擬信號，并將所述模擬信號進行優(yōu)化處理后輸出至所述輸出單元。
[0015]本發(fā)明的實施方式還提供了一種紅外LED無線音頻傳輸系統(tǒng)，包括:
[0016]以上所述的紅外LED無線音頻發(fā)送裝置和接收裝置。
[0017]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，增加了驅(qū)動電路和紅外LED燈部分，該驅(qū)動電路通過將來自所述編碼單元編碼后的數(shù)字信號調(diào)制為控制所述紅外LED燈的閃滅頻率的控制信號，并根據(jù)所述控制信號驅(qū)動所述紅外LED燈，使得該紅外LED燈發(fā)送紅外波段內(nèi)的光。在一定的距離內(nèi)設(shè)置接收裝置，該接收裝置采用與發(fā)送裝置相對應(yīng)的逆操作，利用紅外LED燈的閃滅頻率，還原出音頻信號。而現(xiàn)有技術(shù)中為無線音頻發(fā)送裝置直接將音頻信號發(fā)送至無線音頻接收裝置，因此，當(dāng)該無線音頻傳輸系統(tǒng)應(yīng)用于偵聽工作時，被偵聽者很容易就會發(fā)現(xiàn)無線音頻發(fā)送裝置，本發(fā)明中的無線音頻接收裝置設(shè)置在與發(fā)送裝置一定距離內(nèi)，發(fā)送裝置發(fā)送紅外波段內(nèi)的光，接收裝置通過接收發(fā)送裝置發(fā)送的紅外波段的光最終接收到音頻信號，與現(xiàn)有技術(shù)相比較而言，具有隱蔽性，給偵聽工作帶來了方便。
[0018]另外，所述語音信號收集器包括麥克風(fēng)、放大器和濾波器；所述麥克風(fēng)用于將檢測到的語音信號輸出給所述放大器；所述放大器用于對所述麥克風(fēng)檢測到的語音信號進行放大處理；所述濾波器用于對經(jīng)放大處理后的語音信號進行濾波；所述語音信號收集器輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換器的音頻信號為經(jīng)所述濾波器濾波后的語音信號，這樣可以減少語音信號收集器收集到的音頻信號的失真度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明第一實施方式的一種紅外LED無線音頻發(fā)送裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明第一實施方式的語音信號收集器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明第一實施方式的另一種紅外LED無線音頻接收裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明第二實施方式的一種紅外LED無線音頻接收裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是本發(fā)明第二實施方式的另一種紅外LED無線音頻接收裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6是本發(fā)明第二實施方式的中央處理器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實施方式進行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護的技術(shù)方案。
[0026]本發(fā)明第一實施方式提供一種紅外LED無線音頻發(fā)送裝置I，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:語音信號收集器10、模數(shù)轉(zhuǎn)換器11、編碼單元12、驅(qū)動電路13以及紅外LED燈14。
[0027]其中，語音信號收集器10、模數(shù)轉(zhuǎn)換器11、編碼單元12、驅(qū)動電路13以及紅外LED燈14順序連接，即語音信號收集器10連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器11，模數(shù)轉(zhuǎn)換器11連接編碼單元12，編碼單元12連接驅(qū)動電路13，驅(qū)動電路13連接紅外LED燈14。所述語音信號收集器10用于采集音頻信號，并將采集到的音頻信號輸出給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器11，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器11接收語音信號收集器發(fā)送的音頻信號；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器11將接收到的所述音頻信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號經(jīng)所述編碼單元12編碼后，輸出給所述驅(qū)動電路13 ;所述驅(qū)動電路13將來自所述編碼單元12編碼后的數(shù)字信號調(diào)制為控制所述紅外LED燈14的閃滅頻率的控制信號，并根據(jù)所述控制信號驅(qū)動所述紅外LED燈14，發(fā)送紅外波段內(nèi)的光。特別的，所述紅外LED燈可以為紅外紅外LED。
[0028]這樣一來，所述驅(qū)動電路通過將來自所述編碼單元的數(shù)字信號調(diào)制為控制所述紅外LED燈的閃滅頻率的控制信號，并根據(jù)所述控制信號驅(qū)動所述紅外LED燈，使得該紅外LED燈發(fā)送紅外波段內(nèi)的光，即本發(fā)明的紅外LED無線音頻發(fā)送裝置通過紅外LED燈間接地發(fā)送音頻信號，具有一定的隱蔽性。
[0029]進一步的，為了減少語音信號收集器收集到的音頻信號的失真度，如圖2所示，所述語音信號收集器10還可以包括麥克風(fēng)101、放大器102和濾波器103。所述麥克風(fēng)101用于將檢測到的語音信號輸出給所述放大器；所述放大器102用于對所述麥克風(fēng)檢測到的語音信號進行放大處理；所述濾波器103用于對經(jīng)放大處理后的語音信號進行濾波，同時，該濾波器還可以濾除噪聲，在經(jīng)過放大、濾波及去噪后，將所述音頻信號發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器
11。所述語音信號收集器10輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換器11的音頻信號為經(jīng)所述濾波器103濾波后的語音信號。
[0030]進一步的，如圖3所示，所述紅外LED無線音頻發(fā)送裝置I還包括:
[0031]加密單元15，用于對所述編碼單元12輸出的數(shù)字信號進行加密，并將加密后的數(shù)字信號輸出給所述驅(qū)動電路13。
[0032]在實際應(yīng)用中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器、編碼單元、驅(qū)動電路及紅外LED燈可以是集成在MCU (Micro Control Unit,微控制單元)和音頻編碼器的混合信號片上的系統(tǒng),可以通過IICdnter-1ntegrated Circuit,集成電路總線)配置片內(nèi)寄存器,設(shè)置采樣率為44.1k,量化精度為16位，經(jīng)過采樣后的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后再對該數(shù)字信號進行編碼、調(diào)制，且保存在內(nèi)部緩存中。然后通過配置片內(nèi)部寄存器對該數(shù)字信號進行數(shù)字加密，接著通過軟件的形式對量化后的數(shù)字信號進行自定義加密，最后通過MCU和音頻編碼器片內(nèi)的PWM(Pulse Width Modulation,脈沖寬度調(diào)制)寄存器進行調(diào)制，即通過所述驅(qū)動電路進行調(diào)制，需要說明的是，在所述驅(qū)動電路將來自所述編碼單元的數(shù)字信號調(diào)制為控制所述紅外LED燈的閃滅頻率的控制信號的步驟中，所述驅(qū)動電路采用的調(diào)制方式為高斯頻移鍵控GFSK (Gauss frequency Shift Keying，高斯頻移鍵控)。所述GFSK即，把輸入數(shù)據(jù)經(jīng)高斯低通濾波器預(yù)調(diào)制濾波后，再進行FSK (frequency Shift Keying,頻移鍵控)調(diào)制。在保持恒定幅度的同時，通過改變高斯低通濾波器的帶寬對已調(diào)信號的頻譜進行控制，最終對紅外LED燈進行調(diào)制，實現(xiàn)音頻信號以紅外波段光信號的傳輸。特別的，該紅外LED燈的發(fā)光波長為875納米(匪)，采用恒流電路驅(qū)動，因此所述驅(qū)動電路必須保證能夠作為一個恒流源為所述紅外LED燈提供控制信號。
[0033]這樣一來，所述驅(qū)動電路通過將來自所述編碼單元的數(shù)字信號調(diào)制為控制所述紅外LED燈的閃滅頻率的控制信號，并根據(jù)所述控制信號驅(qū)動所述紅外LED燈，使得該紅外LED燈發(fā)送紅外波段內(nèi)的光，即本發(fā)明的紅外LED無線音頻發(fā)送裝置通過紅外LED燈間接地發(fā)送音頻信號，具有一定的隱蔽性。
[0034]本發(fā)明第二實施方式提供一種紅外LED無線音頻接收裝置2，具體結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括:接收單元20、解調(diào)單元21、解碼單元22、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23、中央處理器24及輸出單元25。
[0035]其中，接收單元20、解調(diào)單元21、解碼單元22、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23、中央處理器24及輸出單元25順序連接，即接收單元20連接解調(diào)單元21，解調(diào)單元21連接解碼單元22，解碼單元22連接數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23連接中央處理器24，中央處理器24連接輸出單元25。所述接收單元20用于接收紅外LED燈發(fā)送的紅外波段內(nèi)的光；所述解調(diào)單元21用于對接收到的所述光的閃滅頻率進行解調(diào)，得到經(jīng)編碼的音頻信號；所述解碼單元22用于對所述經(jīng)編碼的音頻信號進行解碼，并將解碼后的音頻信號輸出至所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23 ;所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23用于對所述解碼后的音頻信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到模擬信號，并將所述模擬信號輸出至所述中央處理器24 ;所述中央處理器24用于接收所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23輸出的所述模擬信號，并將所述模擬信號進行優(yōu)化處理后輸出至所述輸出單元25。
[0036]這樣一來，所述接收單元接收紅外LED無線音頻發(fā)送裝置中的紅外LED燈發(fā)送的紅外波段內(nèi)的光，然后對該紅外波段內(nèi)的光的閃滅頻率進行解調(diào)、解碼、數(shù)模轉(zhuǎn)換、放大、耦合、濾波等處理，還原成從發(fā)送裝置發(fā)送過來的音頻信號，再將該音頻信號發(fā)送到輸出單元進行輸出，與現(xiàn)有技術(shù)中無線音頻發(fā)送裝置直接將音頻信號發(fā)送至無線音頻接收裝置相比較而言，本發(fā)明的紅外LED無線音頻接收裝置不是直接的接收發(fā)送裝置的發(fā)送的音頻信號，而是先接收紅外LED燈發(fā)送的紅外波段內(nèi)的光，間接地接收音頻信號，該紅外LED燈從外觀上看起來只是一個普通的燈具，具有一定的隱蔽性。
[0037]進一步的，如圖5所示，所述紅外LED無線音頻接收裝置2還可以包括:解密單元26。具體的，所述解調(diào)單元21將所述音頻信號輸出給所述解密單元26，所述解密單元26對所述音頻信號進行解密，并將解密后的所述音頻信號輸出至所述解碼單元22。
[0038]再進一步的，如圖6所示，所述中央處理器24包括放大器240、耦合器241和濾波器242 ;所述放大器240用于對所述模擬信號進行放大處理；所述耦合器241用于對所述放大器放大處理后的所述模擬信號的信號功率進行分配；所述濾波器242用于對所述耦合器處理后的所述模擬信號進行濾波。
[0039]在實際應(yīng)用中，所述接收單元20可以為PIN (positive-1ntrinsicnegativediode，光電二極管)探測陣列。所述解碼單元22采用的解碼方式可以為PCM(Pulse CodeModulation,線性脈沖編碼調(diào)制)。
[0040]本發(fā)明第三實施方式提供一種紅外LED無線音頻傳輸系統(tǒng)，包括:以上任意所述的紅外LED無線音頻發(fā)送裝置和紅外LED無線音頻接收裝置。
[0041]需要說明的是，在實際實現(xiàn)過程中，該紅外LED無線音頻傳輸系統(tǒng)的頻率響應(yīng)范圍為20 (Hz/赫茲)至20 (KHz/千赫茲)，音頻信號在該系統(tǒng)中的失真度小于1%，系統(tǒng)中的信噪比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于60 (db/分貝)，編碼方式和解碼方式分別為線性PCM編碼和解碼，載波頻率的范圍為3.2 (MHZ/兆赫茲)至4.8 (MHZ/兆赫茲)，立體聲傳輸?shù)膸挻笥贗 (Mb/兆比特)，接收裝置的接收靈敏度為(-1lOdbm/分貝毫伏)，系統(tǒng)中電壓要求為直流，電壓大小為12 (v/伏)或者5 (V/伏)。
[0042]值得一提的是，本實施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊，在實際應(yīng)用中，一個邏輯單元可以是一個物理單元，也可以是一個物理單元的一部分，還可以以多個物理單元的組合實現(xiàn)。此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新部分，本實施方式中并沒有將與解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題關(guān)系不太密切的單元引入，但這并不表明本實施方式中不存在其它的單
J Li ο
[0043]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實施方式是實現(xiàn)本發(fā)明的具體實施例，而在實際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種紅外LED無線音頻發(fā)送裝置，其特征在于，包含: 語音信號收集器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、編碼單元、驅(qū)動電路以及紅外LED燈；其中， 所述語音信號收集器用于采集音頻信號，并將采集到的音頻信號輸出給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將接收到的所述音頻信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號經(jīng)所述編碼單元編碼后，輸出給所述驅(qū)動電路； 所述驅(qū)動電路用于將來自所述編碼單元編碼后的數(shù)字信號調(diào)制為控制所述紅外LED燈的閃滅頻率的控制信號，并根據(jù)所述控制信號驅(qū)動所述紅外LED燈，發(fā)送紅外波段內(nèi)的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外LED無線音頻發(fā)送裝置，其特征在于，所述語音信號收集器包含:麥克風(fēng)、放大器和濾波器； 所述麥克風(fēng)用于將檢測到的語音信號輸出給所述放大器； 所述放大器用于對所述麥克風(fēng)檢測到的語音信號進行放大處理； 所述濾波器用于對經(jīng)放大處理后的語音信號進行濾波； 所述語音信號收集器輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換器的音頻信號為經(jīng)所述濾波器濾波后的語音信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外LED無線音頻發(fā)送裝置，其特征在于，所述紅外LED無線音頻發(fā)送裝置還包括: 加密單元，用于對所述編碼單元輸出的數(shù)字信號進行加密，并將加密后的數(shù)字信號輸出給所述驅(qū)動電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外LED無線音頻發(fā)送裝置，其特征在于，在所述驅(qū)動電路將來自所述編碼單元編碼后的數(shù)字信號調(diào)制為控制所述紅外LED燈的閃滅頻率的控制信號的步驟中， 所述驅(qū)動電路采用的調(diào)制方式為高斯頻移鍵控GFSK。
5.一種紅外LED無線音頻接收裝置，其特征在于，包括:接收單元，解調(diào)單元，解碼單元，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，中央處理器，輸出單元；其中， 所述接收單元用于接收紅外LED燈發(fā)送的紅外波段內(nèi)的光； 所述解調(diào)單元用于對接收到的所述光的閃滅頻率進行解調(diào)，得到經(jīng)編碼的音頻信號；所述解碼單元用于對所述經(jīng)編碼的音頻信號進行解碼，并將解碼后的音頻信號輸出至所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元； 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元用于對所述解碼后的音頻信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到模擬信號，并將所述模擬信號輸出至所述中央處理器； 所述中央處理器用于接收所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元輸出的所述模擬信號，并將所述模擬信號進行優(yōu)化處理后輸出至所述輸出單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅外LED無線音頻接收裝置，其特征在于，所述紅外LED無線音頻接收裝置還包括:解密單元； 所述解調(diào)單元將所述音頻信號輸出給所述解密單元，所述解密單元對所述音頻信號進行解密，并將解密后的所述音頻信號輸出至所述解碼單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅外LED無線音頻接收裝置，其特征在于，所述中央處理器包括:放大器、耦合器和濾波器； 所述放大器用于對所述模擬信號進行放大處理； 所述耦合器用于濾除所述放大器放大處理后的所述模擬信號中的離散信號； 所述濾波器用于對所述耦合器處理后的所述模擬信號進行濾波。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅外LED無線音頻接收裝置，其特征在于，所述解碼單元采用的解碼方式為線性脈沖編碼調(diào)制PCM。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項所述的紅外LED無線音頻接收裝置，其特征在于，所述接收單元包括: PIN光電二極管探測陣列。
10.一種紅 外LED無線音頻傳輸系統(tǒng),其特征在于,包括: 權(quán)利要求1至4中任一項所述的紅外LED無線音頻發(fā)送裝置和權(quán)利要求5至9中任一項所述的紅外LED無線音頻接收裝置。
【文檔編號】H04B10/60GK103905116SQ201410117095
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】竇宏雁, 紀(jì)新明 申請人:太倉微芯電子科技有限公司