红外无线语音系统的设计与实现

王智伟

（河北省省直房地产服务中心）

红外无线语音系统的设计与实现

王智伟

（河北省省直房地产服务中心）

本设计制作的这个系统是红外无线语音传输系统。在系统设计时，使用的是一对850nm波长的红外光发射、接收管。利用它能够将声音进行传递。在用手机的插头作为输入信号在通过电路的调试来实现语音信号传输，从而实现了定向，然后我在进行红外光收发系统的设计。通过测试和查阅资料可以知道，5m的传输距离是红外通信保证无明显失真情况下的极限距离。通过放大和滤波电路，此时电路主要由LM-386所搭建。同时我们还加了一个转制装置来实现90°的转变，最后输出端的喇叭中可以听到输入的语音。

红外；语音传输；无线通信

0 引言

红外通信优点是高速率、低成本、低功耗，能实现近距离无线传输，所以首选设计为手持遥控器。无论是大的方面：像军用，工用,还是从小的方面：像医疗，银行都有着先进的红外通信设备。近期，越来越普及的智能化设备，像智能电器、智能家居、智能机械的方案设计中都用到了红外通信技术。我们都知道红外通信技术有着强大的抗干扰性，在未来的通信技术会越来越起到重要的角色。

1 系统各部分的设计

1.1 信号发射电路设计

红外光发射包括四部分，首先语音输入再通过滤波放大送给红外发射装置。

用LED灯（D3）和电阻R2串联来显示电路工作状态。C4和C5能够完成除掉干扰和噪声，声音信号经过音频接口进入到这个系统，三极管的主要作用就是放大（进入到系统的声音实际上十分微弱），在这个系统中还可以调整声音的大小，主要是依靠R6来完成这个功能。经过改变R6的阻值来调整声音的大小。R8是用来改变放大倍数的，这使得整个系统又增添了一丝色彩。对输入的信号来进行滤波主要是通过电容C7的来完成的。

1.2 信号接收电路设计

接收时包括三个部分。当信号到达接收端的时候，红外接收装置完成接收，此时的信号再经过滤波器除掉干扰和噪声，并且完成放大，接下来就是对信号完成解调，还原它本来的面目，最后经过音响输出。

如电路图1所示，这个电路主要包括LM386，此时的信号再经过滤波器除掉干扰和噪声，并且完成放大，接下来就是对信号完成解调，还原它本来的面目，最后经过音响输出。C9和C10主要是用来除掉输出语音信号干扰的。

1.3 中继电路设计

可以将红外中继部分分成三个部分，红外接收头接收信号部分，红外发射头发射部分，滤波和放大电路。通过红外接收头获取到空间中的光信号，然后转化，这时的信号已经变成了电信号，之后通过滤波放大电路处理后，再由红外发射头将电信号转化成的光信号发射出去。图2中继部分的电路图。

图1 接收电路图

2 硬件的调试

2.1 硬件的焊接调试

考虑多方面因素，而后进行焊接硬件和调试，在确保没有错误的情况下在通电检测。

(1) 首先检查短路和断路的情况。用万用表来测试电路的各个部分只有在焊接没有问题时，在进行电路的测试。

(2) 通过手机的照相机来观察红外线的发射情况，进而判断红外信号的问题所在，即是发射端还是接收端有问题。

2.2 硬件电路的测试结果

2.2.1 发射电路现象

焊接好发射电路后，通过使用一个手机和一个3.5mm耳机线来完成音频信号的输入。在确保手机的语音信号通过线输入进电路后，在用万用表来对各点的电压进行显示，当完成电压测试且都符合要求后，用示波器对不同的节点语音信号进行显示，用来确保语音信号在电路中正常传输。

2.2.2 接收部分实物

因为有了发射部分电路调节的经验，所以在调试接收部分电路时就有了一定的目的性，先用万用表测试焊接的是否是通路，如果是通路说明焊接无误。用万用表和音响对三个节点进行音频信号检测，即接收节点，LM386输入节点以及LM386输出节点。检测的方法和发射部分是一样的，这里不再做说明。到此来说设计基本可以实现，但是对于距离还没有达到3米，所以我测试的结果就是传输距离2.5米的时候此电路可以完成无失真传输。

3 总结

在本次设计中实现红外无线语音传输，可是的专业并没有达到一定的水平，分析了很多的方面对于本次毕设的限制，发现模拟和数字传输都可以满足构想。但是通过以前知识的掌握和近期知识的学习，心里也知道的实力，想要使用数字传输来完成这次设计难度真的很大，几乎是完不成的。无奈之下选择模拟传输来完成语音通信。

此外，设计的过程中也发现了许多的瓶颈。对于3m的传输距离在模拟传输的条件下还是有一定的难度，需要电路的进一步复杂化和精确化。在调试电路的过程中也进一步摸索了硬件设计的技巧和电容电阻的组合方式，以及放大电路的实现形式。收获最大的是对于电路的灵活处理。

[1] 康光华，电子技术基础数字部分第五版，高等教育出版社，2013.7

[2] IC资料网：http://www.icpdf.com/

[3] Sanjit K.Mitra， <>

[4] 美Bruce Carter ，RonMancini 译：姚剑清，运算放大器权威指南第三版，人民邮电出版社，2014.05

[5] 王英 ，模拟电子技术基础，西南交通大学出版社，2010.09

Design and implementation of infrared wireless voice system

Wang Zhiwei
(Hebei provincial real estate service center)

Science and technology continues to progress,and all kinds of communication technolgy are also in constant improvement progress.In the system design,I use a wave length of 850nm infrared transmitting and receiving tube.Use it to make sound delivery.Using a plug of the mobile phone as the input singal through the circuit debugging to realize voice signal transmission, so as to realize through tne orientation,and then I design the infrared transceiver system.Through the test and inspection date we can know that the transmission distance is 5m infrared communication to ensure no significant distortion limit distance under the condition of the amplifier and filter circuit.This circuit is mainly composed of LM-386 structures.At the same time, we alse add a conversion device to realize the transformation of 90 degree,the voice of the input can be heard in the horn of the output finally.

Infrared；Speech transmission；Wireless communication

图2 中继部分电路图