调幅式红外无线耳机设计.doc

调幅式红外无线耳机的设计与实现(郑州科技学院 信息工程学院，郑州450064) 添加参与的人员（中文）摘要：采用LM386与红外对管，通过调幅方式实现音频信号传输.采取双红外接收头降噪方案，有效的降低了环境干扰.该设计具有功耗低，抗干扰能力强，音量可调，性价比高等优点.关键词：调幅 LM386 双红外接收管降噪0 引言红外通信技术是在世界范围内被广泛使用的一种无线连接，与无线电相比具有无有害辐射，抗干扰性强，安全特性高，成本低等优点。要实现音频信号的传送通常需要加载到高频载波上，这个过程称为调制.信号的调制有三种，即调幅、调频和调相.其中调幅可以使用简单的电路实现，是一种相对经济的方案.本设计就是以红外光为载体，通过调幅方式实现音频的传输.与普通的无线电通信相比，红外通信不仅对人无有害辐射，而且还具有抗干扰能力强，性价比高等优点。1 设计原理红外耳机工作原理传声系统是将收音机、电视、DVD等设备输出的音频信号转变成被音频信号调制的红外信号，通过红外信号实现无线传输。接收电路通过红外接收管将被调制的红外信号解调成音频信号，并通过滤波器、双红外接收管降噪、放大器输出到耳机，最终得到清晰的声音信号。调幅式红外无线耳机系统主要由发射部分与接收部分组成.其中，发射系统是采用红外通信将信号变换为信道信号并发射，包括调制、放大、滤波.接收系统是将信息从接收到信号中还原出来，主要包括解调、滤波、降噪.图1为系统原理框图. 图1 系统原理框图1.1发射部分发射系统电路如图2所示，整个系统采用12V供电，音频信号经过电位器R1衰减后送到LM386的脚反相放大.LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器.放大后的信号由脚输出，再经过红外发射管阵列向外发射被调制的红外信号.为防止部分设备音频输入电压过高而导致信号输出失真，本电路加入了衰减电路，调节电位器R1可以实现对信号幅值调节防止信号失真，也可以用来调节音量大小.C2和C3为电源滤波电容，避免运放自激也减小了输出噪音.发射电路中LM386的脚和脚用于调节放大倍数.，脚开路的时候，增益最小约为20倍（26db），当，脚交流短路，增益最大，达到200倍（46db），在，之间串联电阻，可调整增益在20倍到200倍之间变化.具体的计算公式可参考如下： GAIN = 30000/(150+(1350*R)/(1350+R)；其中R为，脚之间串联的电阻，单位为.发射端采用D1-D4串联构成发射阵列，调整四个发射管至不同角度，扩大红外光的发射范围.图2 发射部分电路1.2 接收部分接收电路采用了双红外接收管降噪方案，有效的降低了环境噪音.本设计采用两个红外接收管，一个用于信号接收，另一个物理主动消除噪音，通过收集外界的红外干扰，进行差分放大，利用抵消原理消除环境噪音.图3为接收部分电路，其中LM386的，脚交流短路，增益达到200倍.R3和R4使双联电位器，保证两个红外接收管具有相同的衰减，更有效的降噪，可以用于调节接收机的音量.注意红外接收管正常工作时需要加一个合适的反压，因此在电路安装时不要接反.接收电路采用5V供电，调节接收管LED1和LED2的方向，使一个接收红外信号，另一个接收环境噪音，两路信号进行差分放大，抵消了环境噪音，音频输出效果很清晰.C8和C9是电源滤波电容，进一步降低了运放噪音，防止运放出现自激现象.如果感觉声音失真，可以调节接收机的角度或电位器.2图3 接收部分电路 2.制作调试要点发射机中的4个红外发射二极管，每个红外发射二极管正常工作电压约为1.2V，调节发射机的电位器使得发射管工作在线性区，避免因输出电压过高或过底导致的信号失真.本设计采用的红外发射管发射区域是60的锥形扇区，其放置夹角为90的矩阵式发射面板，大大增加了信号的发射强度和覆盖面积.在调试时，应避免日光灯的干扰，同时要注意红外发射管和红外接收管之间的角度.3.结论本文介绍了一种利用红外光通信实现音频信号的传输系统，具有成本低、噪音小、抗干扰能力强等优点。实测传输距离近3m无明显失真，而且一个发射机可以配多个接收机。电路制作简单、音量可调且方便携带。参考文献:1肖景和，赵健著. 红外线热释电与超声波遥控电路Z.人民邮电出版社，2003.2童诗白,华成英.模拟电子技术基础M.3版.北京:高等教育出版社,2001.Amplitude Modulation Infrared Wireless Headphone Design添加参与的人员（英文）（Information Engineering,Zhengzhou CollegeOf Science & Technology,Zhengzhou 450064,China）Abstract: LM386 and infrared on the tube, through the AM mode for audio signal transmission. Adopt dual infrared receiver differential noise program, effectively reducing the environmental disturbances. The design with low power consumpt