無線傳聲發射設備的音頻信號預處理裝置的製作方法

2023-05-19 06:50:41

專利名稱:無線傳聲發射設備的音頻信號預處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及音頻信號預處理裝置，特別是一種無線傳聲發射設備的音頻信號預處理裝置。
背景技術：
現有的無線麥克風設備通常由話音處理部分、調製部分、振蕩部分、射頻部分組成，話音信號通過調幅或調頻處理，以無線方式傳送。因此無線麥克風適用各種環境，特別適合在教學、報告、採訪、演出、卡拉OK等環境中使用。然而，現有的無線麥克風設備對拾取的話音信號的自適應處理的能力較差，如果使用者靠近麥克風講話則容易產生哨叫，如果遠離麥克風講話，則噪聲增大或不能傳送話音信號。

發明內容
本發明的目的是提供一種能夠消除哨叫聲的的無線傳聲發射設備的音頻信號預處理裝置。
本發明的目的是這樣實現的，.無線傳聲發射設備的音頻信號預處理裝置包括預加重電路；均衡器；高低音帶通濾波器，其特徵在於還包括由CPU單元控制其增益的音頻放大電路，CPU單元根據對其放大輸出信號的檢測結果向該音頻放大電路輸出控制其反饋量的編碼信號，以調整音頻信號的幅度；均衡器，用於對音頻放大器的輸出信號作均衡處理；和移相電路，對均衡器輸出信號移相，使其滯後90度。
音頻放大器輸出信號經A/D轉換器送給CPU單元，經判決後CPU單元輸出編碼信號，再經D/A轉換器送到音頻放大器的負反饋支路上，以控制音頻放大器的反饋量。
音頻放大電路由兩級放大器組成，第一級放大器是負反饋放大器，熱敏電阻RT、二極體D6和電阻R100依次串接在第一級放大器輸出端與地之間，CPU輸出的編碼信號經D/A轉換器轉換成模擬電壓加在二極體D6與熱敏電阻RT之間，根據該模擬電壓改變運算放大器的第一級放大器輸出端與第一級放大器反饋端之間電阻值，進而改變第一級放大器的負反饋量；第一級放大器的輸出信號再經第二級放大器放大輸出。
音頻放大電路由負反饋放大器組成，熱敏電阻RT、二極體D6和電阻R100依次串接在負反饋放大器輸出端與地之間，CPU輸出的編碼信號經D/A轉換器轉換成模擬電壓加在二極體D6與熱敏電阻RT之間，根據該模擬電壓改變負反饋放大器輸出端與反饋端之間電阻值，進而改變負反饋放大器的負反饋量。
本發明還設有一個高低音帶通濾波器，用於濾除移相電路輸出信號中的30KHZ高頻哨叫成份和50HZ以下的低頻交流成份。
本發明的優點是由於CPU單元對音頻放大電路進行自動增益控制，移相電路對放大的音頻信號進行延遲處理，因而可以使輸送給調製電路的音頻信號幅度趨於一致，和可以消除信號疊加造成的哨叫，這意味著用戶可以在較大範圍(距離)內使用麥克風。
下面結合附圖對本發明進行詳細描述。



圖1是說明本發明整體結構的電路方框圖；圖2是本發明一個實施例的電路圖。
具體實施方式
參見圖1，話音預處理裝置包括預加重電路；音頻放大電路；均衡器；移相電路和高低音帶通濾波器。經導流口、話筒拾取的話音信號進行預加重處理後，由音頻放大電路放大，音頻放大電路根據CPU單元的編碼信號控制其反饋量，以自動調整音頻信號的輸出幅度，即，當音頻放大器輸出信號過大時，經A/D轉換器送給CPU單元，經判決後CPU單元輸出編碼信號，經D/A轉換器送到音頻放大器的負反饋支路上，使反饋量增加，增益降低；當音頻放大器輸出信號過小時，經A/D轉換器送給CPU單元，經判決後CPU單元輸出編碼信號，通過D/A轉換器送到音頻放大器的負反饋支路上，使反饋量減小，增益上升，從而自動調整了音頻信號的輸出幅度。放大後的音頻信號由均衡器作均衡處理，然後由移相電路移相，使其滯後90度。
圖2示出了本發明實施例電路圖。聲頻經機械導流器(由流線門控制其大小，由導流環改變其方向，由導流管調整共深淺度，已另行申請專利)進入，經預處理後送到話筒。轉化後的電信號(音頻)，經輸入調整電位器W1、電容C1、預加重電路R1、C2送至運算放大器IC2進行放大，為了配合信號強弱的均勻，放大後的信號再由作為均衡器的電位器W2作一次限幅調整。音頻放大電路由型號為DIP8的運算放大器IC2(包括兩級放大器)及外圍電路組成，其中第一級放大器是負反饋放大器；熱敏電阻RT、二極體D6和電阻R100依次串接在第一級放大器輸出端(第17腳)與地之間，它們最後完成CPU單元對負反饋放大器負反饋量的調整。IC2和第5腳是已處理的音頻信號輸入端(第一級放大器的輸入端)，第7腳是第一級放大器的輸出端，第6腳是第一級放大器的負反饋端，第2腳是第二級放大器的輸入端，第1腳是第二級放大器的輸出端。當整機反饋量過大或過小時，音頻放大器的輸出信號經模數轉換器A/D送給CPU單元IC4的第16腳(檢測端)，由於在鍵盤預製了一定編碼狀態，經IC4處理後從IC4第17腳(輸出端)輸出一個編碼信號給數模轉換器D/A，轉換成模擬電壓加在二極體D6與熱敏電阻RT之間。根據該模擬電壓改變運算放大器IC2第一級放大器的輸出端與反饋端(第6腳與第7腳)的電阻值，改變其負反饋量的大小，從而達到調整調製靈敏度的目的。經自動增益控制後的適當信號再從第2腳送給第二級放大器，放大後從第1腳輸出。圖2示出了移相電路和高低音帶通濾波器的電路。電阻R1、電容C3構成移相電路，使經放大的信號滯後90度，高低音帶通濾波器由兩個電容和電阻R3-R5組成，用於濾除移相電路輸出信號中的30KHZ高頻哨叫成份和50HZ以下的低頻成份。
本發明的音頻放大器不限於上述實施例，例如音頻放大電路可以由負反饋放大器(一級或多級放大器)組成，熱敏電阻RT、二極體D6和電阻R100依次串接在負反饋放大器輸出端與地之間，CPU輸出的編碼信號經D/A轉換器轉換成模擬電壓加在二極體D6與熱敏電阻RT之間，根據該模擬電壓改變負反饋放大器輸出端與反饋端之間電阻值，進而改變負反饋放大器的負反饋量。以實現對強/弱音頻信號的均衡輸出。
CPU單元由CPU IC4和存儲器IC1構成。CPU IC4可以是摩託羅拉生產的型號為AT89C2051或AT89C51的晶片。IC4為CPU單片機，內編寫入有2K的功能程序軟體。IC4的1腳所接的R5、C16是自動復位用的元件，2、3、6腳為鍵盤指令輸入，接有三個按鍵對地。4、5腳接4MHZ晶振，給單片機提供運行條件，C17、C18是負載電容，可調整頻差。7、8、9、10腳連接存儲器IC1，用於程序的存取。音頻放大器的輸出信號經A/D轉換器送入IC4第16腳，CPU得到此信息後，經判決後從IC4第17腳輸出控制音頻放大器增益的編碼信號。
權利要求
1.一種無線傳聲發射設備的音頻信號預處理裝置包括預加重電路，其特徵在於還包括由CPU單元控制其增益的音頻放大電路，CPU單元根據對其放大輸出信號的檢測結果向該音頻放大電路輸出控制其反饋量的編碼信號，以調整音頻信號的幅度；用於對音頻放大器的輸出信號作均衡處理的均衡器；和移相電路，對均衡器輸出信號移相，使其滯後90度。
2.根據權利要求
1所述的音頻信號預處理裝置，其特徵在於音頻放大器輸出信號經A/D轉換器送給CPU單元，經判決後CPU單元輸出編碼信號，再經D/A轉換器送到音頻放大器的負反饋支路上，以控制音頻放大器的反饋量。
3.根據權利要求
1所述的音頻信號預處理裝置，其特徵在於音頻放大電路由兩級放大器組成，第一級放大器是負反饋放大器，熱敏電阻RT、二極體D6和電阻R100依次串接在第一級放大器輸出端與地之間，CPU輸出的編碼信號經D/A轉換器轉換成模擬電壓加在二極體D6與熱敏電阻RT之間，根據該模擬電壓改變運算放大器的第一級放大器輸出端與第一級放大器反饋端之間電阻值，進而改變第一級放大器的負反饋量；第一級放大器的輸出信號再經和二級放大器放大輸出。
4.根據權利要求
1所述的音頻信號預處理裝置，其特徵在於音頻放大電路由負反饋放大器組成，熱敏電阻RT、二極體D6和電阻R100依次串接在負反饋放大器輸出端與地之間，CPU輸出的編碼信號經D/A轉換器轉換成模擬電壓加在二極體D6與熱敏電阻RT之間，根據該模擬電壓改變負反饋放大器輸出端與反饋端之間電阻值，進而改變負反饋放大器的負反饋量。
5.根據權利要求
1所述的音頻信號處理裝置，其特徵在於還設有一個高低音帶通濾波器，用於濾除移相電路輸出信號中的30KHZ高頻哨叫成份和50HZ以下的低頻交流成份。
專利摘要
本發明涉及一種無線傳聲發射設備的音頻信號預處理裝置，包括預加重電路；音頻放大電路；均衡器；移相電路；高低音帶通濾波器。音頻放大電路由CPU單元控制其增益，CPU單元根據對其放大輸出信號的檢測結果向該音頻放大電路輸出控制其反饋量的編碼信號，以調整音頻信號的幅度。均衡器對均衡器輸出信號移相，使其滯後90度。本發明可以使強/弱音頻信號的幅度均衡地輸出，還可以消除信號疊加造成的哨叫，從而擴大了用戶使用麥克風的距離(範圍)。
文檔編號H04B11/00GKCN1157875SQ99125824
公開日2004年7月14日 申請日期1999年11月24日
發明者趙錦偉, 顏海南 申請人:趙錦偉導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan