專利名稱：紅外無線授課擴音裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型為一種電化教學(xué)裝置背景技術(shù)教師往往在講臺上邊講解邊移動或書寫，因此固定式及有線的擴音器就無法適應(yīng)課堂教學(xué)的需要。以往為了適應(yīng)課堂教學(xué)的實際情況，都將語音調(diào)制成電磁波形式，最后由接收單元經(jīng)過解調(diào)，放大，推動揚聲器擴音。例如申請?zhí)枮?4242408.5的中國專利文件所公布的就是一種這樣的裝置。但無線電磁波有極強的穿透性，相鄰教室不能使用相同頻率的發(fā)射單元。因此不同的教室必須使用不同的調(diào)制頻率，這樣一來，使用者也要持有不同頻率的發(fā)射器方能匹配使用。為此，使用者每到不同的教室時，就要更換不同的發(fā)射器，用起來顯然極其不便，產(chǎn)品推廣應(yīng)用的局限性很大。
本實用新型的內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能杜絕相鄰教室之間的干擾，發(fā)射器可以生產(chǎn)成同一頻率，能有效地降低生產(chǎn)成本，使用者可持同一個發(fā)射器到不同的教室授課，無須改頻，以方便使用的紅外無線授課擴音裝置。
本實用新型包括發(fā)射部分和接收部分，1、發(fā)射部分的結(jié)構(gòu)是語音采拾電路單元1的輸出端與語音放大及選頻電路單元2的輸入端電連接，語音放大及選頻電路單元2的輸出端與語音電平壓縮電路單元3的輸入端電連接，語音電平壓縮電路單元3的輸出端與語音調(diào)頻電路單元4的輸入端電連接，語音調(diào)頻電路單元4的輸出端與放大調(diào)制脈沖信號電路單元5的輸入端電連接，放大調(diào)制脈沖信號電路單元5的輸出端與紅外發(fā)射管6的輸入端電連接，2、接收部分的結(jié)構(gòu)是紅外接收管及濾波電路7的輸出端與前置放大電路單元8的輸入端電連接，前置放大電路單元8的輸出端與濾波電路單元9的輸入端電連接，濾波電路單元9的輸出端與頻率解調(diào)及音頻信號放大電路單元10的輸入端電連接，頻率解調(diào)及音頻信號放大電路單元10的輸出端與音頻解壓及放大電路單元11的輸入端電連接，音頻解壓及放大電路單元11的輸出端與音頻功率放大電路及揚聲器單元12的輸入端電連接。
本實用新型中的各個電路單元均為現(xiàn)有技術(shù)，為本專業(yè)的普通技術(shù)人員所知曉，所使用的元器件都有市售產(chǎn)品可用。
為了使接收部分在夜間教室不使用時能自動處于停止工作的狀態(tài)，為接收裝置供電的電源電路最好具有光控自動切換的功能。
本實用新型產(chǎn)品的優(yōu)點
1、調(diào)制的載波采用紅外線，它為不可見光、具備光線的性質(zhì)，即具有直線傳播，反射性，折射性和被物質(zhì)吸收等物理性質(zhì)，它不象無線電磁波那樣能穿過遮擋物，從而用于授課擴音裝置可克服無線電磁波有強穿透性的弊端，對教室教學(xué)十分適合。它可杜絕相鄰教室之間的干擾，發(fā)射器可以制造成同一工作頻率的產(chǎn)品，能有效地降低生產(chǎn)成本。使用者可以持同一個發(fā)射器到不同的教室授課，無須改頻，使用起來十分方便。本產(chǎn)品給教師帶來了降低勞動強度的福音，尤其是可以大幅度減輕嗓子的疲勞程度。
2、本實用新型對語音電平采用預(yù)壓縮技術(shù)，將80dB的電平壓縮到40dB，經(jīng)過壓縮后，調(diào)制的頻率穩(wěn)定，抗干擾強，接收部分經(jīng)解調(diào)，解壓后，還原音質(zhì)質(zhì)量好，3、本實用新型采用調(diào)頻方式調(diào)制紅外線光譜，頻率范圍在1.0MHz～3.0MHz之間，對紅外發(fā)光管來說是極高頻，因為普通紅外發(fā)光管受其發(fā)光波長的限制，其最高脈沖頻率在1MHz以下。本裝置采用760nm～920nm的近紅外線發(fā)射管，調(diào)制的脈沖頻率可在4MHZ～1.5MHZ之間，用高頻載波，可以大大降低干擾，增加有效接收矩離。


圖1為本實用新型中發(fā)射部分的電路框圖。
圖2為本實用新型中接收部分的電路框圖。
圖3為具體實施方式
中發(fā)射部分的電原理圖。
圖4和5為具體實施方式
中接收部分的電原理圖。
圖6為具體實施方式
中發(fā)射部分的外觀示意圖。
圖7為具體實施方式
中接收部分的外觀示意圖。
具體實施方式
即實施例，見圖3-7。
本產(chǎn)品分兩部分，一部分為發(fā)射部分，另一部分為接收部分。
發(fā)射部分講課人攜帶本實施例產(chǎn)品的發(fā)射部分(制作為筆型)夾帶在上衣口袋中。首先，教師在講課時，經(jīng)圖3中話音采拾器MIC，產(chǎn)生極弱的電信號，偶合到電容C2中，再經(jīng)電阻R2輸入到IC1A中，進行放大，放大倍數(shù)約20倍，放大率N＝R3/R2，可以設(shè)定。經(jīng)IC1A放大后，進入到IC2A及IC3A。因為人的聲頻大約在300HZ——3500HZ為最強，為此，由IC2A設(shè)計成高通300HZ濾波，IC3A設(shè)計成低通3500HZ的濾波，電路參數(shù)為C3，C468nF；R4，R08.2K；R522K；R*039K；C668nF；R6，R78.2K。經(jīng)過該單元后，偶合到電容C7中，將放大的音頻信號輸入到IC4A的第10腳中(IC4A的型號為MC33110)，此芯片為音頻壓縮器。在音頻降噪系統(tǒng)中，通常要使用壓縮器來調(diào)整信號的動態(tài)，該芯片為摩托羅拉公司生產(chǎn)的壓縮擴展器，能把80dB動態(tài)范圍的音頻輸入信號壓縮到40dB，壓縮量是固定的，經(jīng)壓縮后輸出，一路進入G1和G2構(gòu)成的開機靜音電路中，另一路進入調(diào)制電路。信號先經(jīng)過R15到三極管G1中，在開機時，由于C17要進行沖電過程，因此，G2為導(dǎo)通，這樣設(shè)G1也導(dǎo)通接地，使音頻信號旁路，R16無輸入信號電平，這樣可避免在開機時產(chǎn)生大的沖擊聲波，損壞接收器和揚聲器，經(jīng)過約1-2秒鐘后，C17充滿電為高電平，G2截止，G1截止，信號經(jīng)R16偶合到C16中。L2、L1、C18、C20及G4的構(gòu)成調(diào)諧電路，變?nèi)荻O管DX并聯(lián)在此電路上，信號波加到變?nèi)荻O管DX的兩端，變?nèi)荻O管DX的電容值(CDX)按信號波的振幅變化，所以振蕩頻率也隨之變化，即產(chǎn)生調(diào)頻波。圖3中CO起阻止信號波被電感L1、L2短路的作用，扼流圈CH在信號波源下起阻止調(diào)諧電路短路的作用，本電路為典型的哈脫萊型振蕩電路，振蕩頻率f＝1/2π{(CDX+C20)(L1+L2+2M)}1/2(HZ)，頻率由L1、L2、C20調(diào)整。本電路元件設(shè)計頻率在2.2MHZ，此頻率作為載波頻率，最后經(jīng)R22偶合到C21中，形成了由音語調(diào)制過的FM調(diào)制波信號，此高頻脈沖信號分別經(jīng)過G5、G6、G7、G8進行幅度放大，G5-G8型號為9015三極管。放大的信號直接接到型號為8050的后級功率三極管的基極，使G9-G11也跟隨前置信號的情況導(dǎo)通或截止，對脈沖信號進一步放大，從而使紅外發(fā)射管VD1-VD3產(chǎn)生調(diào)制脈沖的紅外光信號，電阻R32——R34為限流電阻，根據(jù)電源情況可調(diào)整VD1——VD3的工作電流。
接收部分見圖4-5。發(fā)射部分發(fā)射的紅外光波被紅外接收管VT1、VT2截獲脈沖光波后產(chǎn)生微弱的電信號，此脈沖信號經(jīng)L′2、C′3濾除一些低頻干擾波后，經(jīng)G′1電壓放大，并偶合到C′6中，再經(jīng)G′2放大，產(chǎn)生較大信號的脈沖電平。L′0、L′1、L′7用以防止脈沖信號被短路而設(shè)置。此脈沖電平，經(jīng)L′4、L′5、L′6及C′8、C′9、C′10進行篩選濾波。然后，信號被偶合到C′11、C′12上，輸入到IC1中，經(jīng)選頻、解調(diào)后，自IC1的第21腳取出音頻信號。這里要強調(diào)說明是IC4(型號7805)為穩(wěn)壓用，它既是電源載體，又是接收的信號波載體。取出音頻信號后，經(jīng)過IC2進一步放大，輸入到解壓電路IC3，解壓后的音頻信號再進一步進行放大后，輸入到功率放大器中，推動揚聲器產(chǎn)生還原的擴大語音。為了使接收部分在夜間教室不使用時能自動處于停止工作的狀態(tài)，本實施例中為接收裝置供電的電源電路13具有光控自動切換的功能。電源電路13中的件14為光敏三極管，15為光信號比較器(屬現(xiàn)有技術(shù))，J為切換繼電器。電原理圖中編號為1-12的各虛線框內(nèi)的電路與電路框圖中相同編號的電路單元相對應(yīng)。
圖6和圖7分別為發(fā)射部分和接收部分的外觀示意圖，其中16為發(fā)射部分的筆型外殼，17為紅外透射半球形窗，18為紅外接收半球形窗，19為接收部分的外殼。接收部分的外殼19由固定桿20緊固于教室的天花板上。
電原理圖中各元器件如下IC1A、IC2A和IC3A均為集成電路MC4558，
IC4A為集成電路MC33110D，G1為三極管9014，G2為三極管9015，G4為三極管9018，G5-G8均為三極管9015，G9-G11均為三極管8050，VD1-VD3均為國產(chǎn)紅外發(fā)射管HIR305B；IC1為國產(chǎn)集成電路CD20111，IC2為集成電路MC4558，IC3為集成電路MC33110D，IC4為集成電路7805，IC5為集成電路TDA2030A，G′1為單晶硅管2SK30A，G′2為三極管9018，XTAL1-XTAL3均為晶振器件(10.7MHZ)，VT1和VT2均為紅外接收管2CU1B，DX為變?nèi)荻O管。
R1-R34，R′1-R′4均為電阻，C1-C22，C′1-C′14均為電容器，CH，L1-L2，L′0--L′9均為電感元件。
以上實施例僅是為了對本實用新型作進一步說明的具體實施方式
之一，而本實用新型的范圍不受該實施例的局限。
權(quán)利要求1.一種紅外無線授課擴音裝置，其特征是包括發(fā)射部分和接收部分，(1)發(fā)射部分語音采拾電路單元(1)的輸出端與語音放大及選頻電路單元(2)的輸入端電連接，語音放大及選頻電路單元(2)的輸出端與語音電平壓縮電路單元(3)的輸入端電連接，語音電平壓縮電路單元(3)的輸出端與語音調(diào)頻電路單元(4)的輸入端電連接，語音調(diào)頻電路單元(4)的輸出端與放大調(diào)制脈沖信號電路單元(5)的輸入端電連接，放大調(diào)制脈沖信號電路單元(5)的輸出端與紅外發(fā)射管(6)的輸入端電連接，(2)接收部分紅外接收管及濾波電路(7)的輸出端與前置放大電路單元(8)的輸入端電連接，前置放大電路單元(8)的輸出端與濾波電路單元(9)的輸入端電連接，濾波電路單元(9)的輸出端與頻率解調(diào)及音頻信號放大電路單元(10)的輸入端電連接，頻率解調(diào)及音頻信號放大電路單元(10)的輸出端與音頻解壓及放大電路單元(11)的輸入端電連接，音頻解壓及放大電路單元(11)的輸出端與音頻功率放大電路及揚聲器單元(12)的輸入端電連接。
2.如權(quán)利要求1所說的紅外無線授課擴音裝置，其特征是接收部分具有光控自動切換電源電路。
3.如權(quán)利要求1所說的紅外無線授課擴音裝置，其特征是發(fā)射部分具有由三極管(G1和G2)構(gòu)成的開機靜音電路。
專利摘要本實用新型為一種電化教學(xué)裝置。發(fā)射部分具有語音采拾、語音放大及選頻、語音電平壓縮、語音調(diào)頻、放大調(diào)制脈沖信號、紅外發(fā)射管等電路單元。接收部分具有紅外接收管及濾波、前置放大、濾波、頻率解調(diào)及音頻信號放大、音頻解壓及放大、音頻功率放大等電路單元。產(chǎn)品優(yōu)點:調(diào)制載波采用紅外線,可克服無線電磁波有強穿透性的弊端,杜絕相鄰教室之間的干擾,發(fā)射器可制造成同一工作頻率,降低了生產(chǎn)成本。使用者可以持同一個發(fā)射器到不同教室授課,無須改頻。頻率穩(wěn)定,抗干擾強,接收部分經(jīng)解調(diào),解壓后,還原音質(zhì)質(zhì)量好。
文檔編號H04B10/00GK2490782SQ0120677
公開日2002年5月8日 申請日期2001年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月5日
發(fā)明者林振波 申請人:林振波