環(huán)繞音箱的無線傳輸系統(tǒng)設(shè)計制作

中共鎮(zhèn)江市委黨校圖書網(wǎng)絡(luò)信息中心 趙 彬

環(huán)繞音箱指在環(huán)繞聲中，除了聽眾前方“左-中-右”三聲道外，其它的聲道一般都被叫做環(huán)繞聲道，環(huán)繞影響能夠提升人們在停聲時的體驗感，隨著人們生活質(zhì)量的提高，環(huán)繞音箱的應(yīng)用越來越廣泛，同時，環(huán)繞音箱的應(yīng)用更加簡單，可以為人們提供更好的聽覺體驗。

現(xiàn)代一些建筑中都配置了后置環(huán)繞音箱，在實際布置過程中，從前方多聲道功放利用長長的揚(yáng)聲器線聯(lián)接，這種方式對于許多室內(nèi)的實際情況來看，在具體安裝過程中十分不便。尤其現(xiàn)代許多建筑都進(jìn)行精裝修，在進(jìn)行精裝修時，戶主可能并未考慮對于環(huán)繞音箱的走線預(yù)留，較長的揚(yáng)聲器線會對室內(nèi)的整體環(huán)境造成不良影響，為了使這一問題得到解決，在對環(huán)繞音箱進(jìn)行應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)對無線傳輸系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計制作，從而解決布線帶來的麻煩，使室內(nèi)的整體美觀性得到進(jìn)一步提高。

1 電路的基本原理

1.1 無線傳輸系統(tǒng)

無線傳輸系統(tǒng)主要包含了發(fā)射部分和接收部分，通過無線的方式實現(xiàn)二者之間數(shù)據(jù)的傳遞。

1.2 PFM調(diào)制

PFM的含義是脈沖頻率調(diào)制，調(diào)制信號的頻率隨著輸入信號的幅值而變化，但是其本身的占空比不會變化。由于調(diào)制信號通常為頻率變化的方波信號，所以該P(yáng)FM也被稱之為方波FM。

PFM調(diào)制作為一種轉(zhuǎn)換的方法，其常常被應(yīng)用于DC-DC轉(zhuǎn)換器中，以此來實現(xiàn)提高輕負(fù)載效率的目的。在大部分的產(chǎn)品說明書中，PFM也被稱之為“節(jié)電”模式。如果轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)為節(jié)電模式，那么在其輕負(fù)載電流條件下使用PFM模式，在較重負(fù)載的條件下使用PWM模式。通過這種模式的選擇，能夠讓轉(zhuǎn)換器在寬泛的電流輸出范圍中保持極高的運(yùn)行效率。

2 無線傳輸?shù)姆绞竭x擇

無線傳輸?shù)慕尤爰夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)并非同一的，不同的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)在實際應(yīng)用過程中具有不同的特點，適合在不同的場合中應(yīng)用，在實際問題分析過程中，結(jié)合不同的技術(shù)特點，最終決定采用紅外線傳輸方式。以IrDA協(xié)議的紅外通信技術(shù)是通過對紅外線進(jìn)行應(yīng)用的一種通信介質(zhì)，通過對該項協(xié)議的應(yīng)用，可以通過點到點的方式，完成對各項數(shù)據(jù)內(nèi)容的傳輸，其在具體應(yīng)用過程中的特點就是能夠在10m以內(nèi)完成相應(yīng)的傳輸，并且在實際傳輸過程中能夠具有較高的音質(zhì)，在利用紅外線進(jìn)行傳輸時，紅外信號機(jī)會不會受到外界電磁信號的干擾，并且其價格相對較低，具有較高的性價比，不會受工作頻率、國家等多個方面的限制，其在具體應(yīng)用期間，典型的波長范圍主要集中在800-900nm之間，同時，其在數(shù)據(jù)傳輸過程中，具有較高的傳輸效率。

3 設(shè)計調(diào)制與解調(diào)電路

3.1 設(shè)計系統(tǒng)的基本思路

環(huán)繞音箱的無線傳輸系統(tǒng)主要有發(fā)射部分和傳輸部分共同構(gòu)成，其在具體運(yùn)行過程中的原理是音頻中的信號通過對小功率發(fā)射器完成相應(yīng)的發(fā)射工作，再通過對有源音箱加無線接收器的方式的應(yīng)用，實現(xiàn)無線傳輸，要想形成這種傳輸，就必須進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，兩項內(nèi)容缺一不可。

3.2 發(fā)射部分的設(shè)計

3.2.1 驅(qū)動電路

要想通過無線的方式完成相應(yīng)的傳輸，在進(jìn)行信號傳輸時，必須對信號進(jìn)行調(diào)制，從而使信號的頻率能夠得到一個相對較高的頻率，只有這樣才能完成對高頻率載波的發(fā)射，同時，使信號在傳輸過程中的抵抗干擾能力能夠得到進(jìn)一步提高；對于設(shè)計過程中應(yīng)用的二極管，其在實際工作開展時，應(yīng)當(dāng)向其施加正向偏置電壓，通過該方式提高驅(qū)動電流。

3.2.2 發(fā)光二級管的簡單測試

LED（發(fā)光二極管）其是一種注入電就能夠發(fā)光的器件，其由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體共同構(gòu)成，其在實際應(yīng)用過程中的發(fā)光機(jī)理主要分為PN結(jié)注入發(fā)光與異質(zhì)結(jié)注入發(fā)光。使用發(fā)光二極管來獲得近紅外光十分簡便，在加上合適的正向偏置電壓后，就能夠發(fā)射出一定波長的近紅外光。

3.2.3 檢測紅外發(fā)光二極管

對紅外發(fā)光二極管的正負(fù)極進(jìn)行判別

常用的紅外二極管都有兩個引腳，一般來說，其中的短腳為負(fù)極，而長腳則為正極。由于紅外發(fā)光而激光為透明裝，因此，能夠清楚的看清殼內(nèi)的電極，其中窄小一端為正極，而寬大的一端則為負(fù)極。

測量紅外發(fā)光二極的正、反向電阻

通過對萬用表的應(yīng)用完成對紅外發(fā)光二極管正向電阻和反向電阻的測量，具體測量過程中，應(yīng)當(dāng)將萬用表調(diào)至到R×1k擋，從而完成相應(yīng)的測量工作。一般來說，對于紅外發(fā)光二極管，正向電阻應(yīng)當(dāng)約為30k，而反向電阻則會超過500k，只有達(dá)到這樣的標(biāo)注的紅外發(fā)光二極管才能正常使用，對于反向電阻來說，電阻值越大越好。

3.3 接收部分的設(shè)計

3.3.1 接收光電變換器

紅外線接收光電變換器其在具體應(yīng)用過程中起到的具體作用就是將傳遞的光學(xué)信號合理的轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有畔ⅲ瑥亩瓿上鄳?yīng)的傳輸工作，變換器其主要由光源、光學(xué)系統(tǒng)、處理短路等多項結(jié)構(gòu)共同工程，每一項結(jié)構(gòu)都會對變換器的性能造成不良影響，因此，為了保證變換器在應(yīng)用期間的性能可以滿足需求，必須保證每一項結(jié)構(gòu)的合理性。

3.3.2 光敏二極管的測試

（1）分別管腳極性

具體識別可以通過以下兩種方式完成：①通過外觀進(jìn)行判斷。進(jìn)行引腳識別時可以觀察紅外結(jié)構(gòu)二極管管體頂端，如果在頂端有存在一個小傾斜切面，通常來說具有該斜面的一端為負(fù)極，相應(yīng)的另一端則為負(fù)極。②采用萬用表，將其設(shè)置在R×1擋，通過交換紅、黑筆兩次的方式完成對兩引腳處電阻值的測量，正常情況下，通過兩側(cè)測量你能夠獲取到兩個帶下不同的值，以其中較大的一次測量值為基準(zhǔn)，紅筆接的管腳為正極，黑筆接的管腳則為負(fù)極。

（2）檢測性能的良好性

利用萬用表阻擋電阻測量紅外線接收二極管正、反向電阻，在實際測量過程中，依據(jù)正、方向電阻值的具體大小情況，能夠?qū)崿F(xiàn)對紅外接收二極管質(zhì)量情況的一個準(zhǔn)確判斷。

3.4 紅外接收放大器

紅外接收放大器就是通過對紅外光敏的應(yīng)用，對紅外光敏二極管接收到的各項信息內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)放大的電路，對信號進(jìn)行放大的主要原因是由于紅外光敏二極管在具體應(yīng)用期間，接收到的信息較弱，如果不對其進(jìn)行放大，則無法完成信號選擇。在實際設(shè)計過程中，可以利用2個紅外光電二極管完成對紅外光信號的接收，然后在放大信號，確保日后信號傳輸工作的順利進(jìn)行。

3.5 PFM調(diào)制

3.5.1 鎖相環(huán)

鎖相環(huán)路就是相位自動控制系統(tǒng)，其是一個閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，其作為一項成熟的技術(shù)，目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了電子領(lǐng)域中，并且從具體應(yīng)用情況來看也去了不錯的應(yīng)用效果。其在是應(yīng)用過程中具有頻率準(zhǔn)確、良好的帶通濾波性能、門限效應(yīng)、高頻跟蹤性能、易集成化等多項特點。

3.5.2 鎖相環(huán)的構(gòu)成鎖相環(huán)落由多重結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中最為重要的結(jié)構(gòu)有以下幾個部分：電壓控制振蕩器，其就是一種電壓-頻率交換器，起到轉(zhuǎn)變電壓和頻率的作用。

低通濾波器，常見的低通濾波器一共有三種，分別為有源和無源比率積分濾波器和RC濾波器。

鑒相器，其形式很多，用于頻率合成器中的檢相器主要有取樣保持相位比較器和正弦波相位檢波器。

3.5.3 合理應(yīng)用鎖相環(huán)

目前，鎖相環(huán)已經(jīng)被合理的應(yīng)用到了電子領(lǐng)域中，在對其進(jìn)行應(yīng)用期間，主要是對自身具體有的濾波、跟蹤等多向特性進(jìn)行應(yīng)用。

4 設(shè)計功率放大電路

4.1 功率放大電路的一些特殊問題

功率放大器主要劃分為高頻和低頻兩種類型，二者之間的區(qū)別是工作頻率范圍和所需要通過的頻帶寬度，對應(yīng)的負(fù)載也不一樣。功率放大電路的一些特殊問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）盡可能提高輸出功率。（2）提高線路在具體運(yùn)行過程中的效率。（3）盡量降低非線性失真。（4）處理好功率器件在運(yùn)行過程中的散熱問題。此外，功率放大線路在具體運(yùn)行期間，為了保證系統(tǒng)能夠在運(yùn)行過程中可以輸出一個相對較大的信號功率，此時，器件在應(yīng)用過程中都要承受較高的電壓，器件中通過的電流也都較大，此時，受高壓大電流影響，功率管在應(yīng)用期間可能會遭受破壞，因此，在設(shè)計功率放大電路時，要條對功率管保護(hù)問題的重視，從而使其作用能夠得到合理發(fā)揮，保證放大功率電路在具體應(yīng)用過程中的安全性。

4.2 單電源互補(bǔ)對稱電路的應(yīng)用

雙電源互補(bǔ)對稱電路在具體應(yīng)用過程中，需要設(shè)置兩個正負(fù)獨立電源，因此，在經(jīng)常會出現(xiàn)不方便的情況。而如果只有一路電源，可以對單電源互補(bǔ)對稱電路進(jìn)行應(yīng)用，對于這種電路的應(yīng)用，對于環(huán)繞音箱的無線傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)具有一定的促進(jìn)作用，能夠保證電源的合理性，避免了因為供電問題，導(dǎo)致系統(tǒng)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)問題。

4.3 放大功率設(shè)計方案

具體設(shè)計過程中，選取了適應(yīng)的三極管，完成相應(yīng)設(shè)計工作，采取放大一個周期的電流和一個周期內(nèi)半個周期電流相互補(bǔ)充的方式，實現(xiàn)對功率的放大，保證環(huán)繞音箱的無線傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

環(huán)繞音箱的無線傳輸系統(tǒng)對于環(huán)繞音箱的具體應(yīng)用能夠起到一定的推廣作用，同時，通過對該系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)計制作，能夠減少環(huán)繞音箱在布置過程中各種布線的繁瑣工作，不僅不會對其他無線電設(shè)備產(chǎn)生干擾，還具備了擺放方便、發(fā)射體積小、工作性能可靠的優(yōu)點，為人們提供高質(zhì)量的服務(wù)。