无线话筒扩音系统
2018年辽宁省大学生电子设计竞赛无线话筒扩音系统（F题）
2018.7.24
无线话筒扩音系统
摘要
随着无线电子和通讯技术的不断发展，无线信号的发送和接收设备也得到普遍应用，其中无线话筒因其结构简单、使用方便等特点得到了广泛的应用。论文设计了一款无线话筒扩音系统。该系统由发射系统和接收系统两部分组成。论文在阐述了无线话筒扩音系统的设计原理和实现方法的基础上，采用模拟调频方式，使用2节1.5V电池独立供电，信号经发射电路和接收电路，由扬声器输出，实现会场扩音。且还可控制两只话筒混音输出。其中发射系统采用BH1417构成的FM无线发射电路和克拉泼振荡电路、自锁开关、射极跟随器组成的无线发射电路两种方案。整个设计将通信电子线路的理论知识和Altium Designer设计软件相结合，实现了理论与实践能力的完美结合。
关键词：无线话筒；发射机；接收机；音频混
目录
摘要 .................................................................................................................................... I 第一章方案论证.. (4)
1.1比较与选择 (4)
1.1.1发射机电路 (4)
1.1.2接收机电路 (5)
1.1.3频率的显示 (5)
1.1.4音频合成 (5)
1.1.5音频功率放大电路 (5)
1.2方案描述 (5)
第二章理论分析与计算 (7)
2.1系统相关参数设计 (7)
2.1.1发射机电路的相关参数 (7)
2.1.2接收机电路的相关参数 (9)
第三章电路与程序设计 (10)
3.1系统组成 (10)
3.2原理图与各部分的电路图 (11)
3.2.1发射机 (11)
3.2.2接收机 (14)
第四章测试方案与测试结果 (19)
4.1测试环境 (19)
4.2测试结果 (19)
4.3测试结果分析 (20)
4.2.1发射机电路测试结果分析 (20)
4.2.2接收机电路测试结果分析 (21)
参考文献 (23)
第一章方案论证
1.1比较与选择
1.1.1发射机电路
方案一：用BH1417芯片实现FM无线发射电路。
根据BH1417本身特性可知，BH1417是适合大陆地区87MHz~108MHz调频广播频段，由并行数据端改变发射频率，频点分为低端和高端两部分，每部分均可设置7个频点，一共14个频点，并且频道频率间隔是200kHz。BH1417实现的FM的无线发射电路将预加重电路、限幅电路、低通滤波电路（LPF）一体化，将锁相环电路与调频发射电路一体化，使发射的频率非常稳定。表1-1为4位拨码开关频率设定对照表，根据表格使用非常方便。
表1-1 4位拨码开关频率设定对照表
方案二：利用克拉泼振荡电路和一组自锁开关进行选频。
本电路最大的特点是可通过自锁开关选择频道。在对电路的调试中只要改变自锁开关相应的电容便可改变相应的频点。将自控开关对应的电容按一定的倍数设定便可达到将频率间隔控制在200KHz的要求。其中克拉泼振荡电路最主要的作用是固定频路。
在实际中，我们将这两种方案分别作用于两只无线话筒。
1.1.2接收机电路
方案一：利用单片机集成电路SC1088实现接收功能。
方案二：通过改造无线收音耳机，实现接收功能。
比较两种方案可知，单片机集成电路SC1088的接收频率为87MHz~108MHz，但无法手控具体频道和显示频道段位，而以SP7021F芯片为核心的无线收音耳机的电路是通过改变本振调谐频率来选择电台信号，且电路内设有混频、限幅中放、鉴频、本振组成的频率锁相环电路，用来对中频频偏进行压缩，以满足广播信号的频带宽度。电路内还设有相关静噪系统及静噪电路组成的降噪系统，可用于抑制无信号时，电源开关转换时以及接受弱信号时的噪声，提高信噪比。
经过分析，最终采用方案二实现接收功能。
1.1.3频率的显示
方案一：利用STC89C52单片机对分频后的频率进行检测，并通过LCD12864进行显示。
方案二：利用STC89C52单片机与BH1417F芯片对频率进行计算后通过LCD12864进行显示。
经过论证与实践发现由于输出的频率过高，外部电路分频会造成误差大，且很难达到频率调整间隔在200KHZ的要求。而BH1417F芯片的频率调整由输出端脚控制，且频率调整符合题目要求，所以我们采用方案二，进行频率的采集显示。
1.1.4音频合成
方案一：两音频信号直接耦合。
方案二：两音频信号经LM324与分立元件组成的射极跟随器。
由于两信号直接耦合失真严重且杂音较多，滤波效果非常不好，而LM324组成的射极跟随器滤波是效果极好的，故而使用方案二进行音频合成。
1.1.5音频功率放大电路
方案一：TDA2030A功放模块
方案二：TDA856X攻率放大电路
经过多次的实践和测试发现TDA856X的放大效果和抗干扰效果较好，故而选用方案二进行低频的功率放大。
1.2方案描述
无线话筒扩音设备采用2节1.5V电池独立供电，通过MIK（咪头）与音频输入电路采集音频信号，经发射电路，接收电路及放大电路，通过外放设备0.5W的喇叭
输出。发射电路是通过MIK（咪头）采集音频信号，通过一级放大电路以及CLAPP振荡电路的二级放大，7个自锁开关和射极跟随器电路最终由无线发出。接收电路是改造无线收音耳机，它是以SP7021F芯片为核心的无线收音电路。为达到对两只话筒的混音扩音效果，采用的是由LM324构成的射极跟随器和音频功率放大电路的组合。
第二章理论分析与计算
2.1系统相关参数设计
2.1.1发射机电路的相关参数
方案一的发射电路中BH1417芯片可工作在87MHz~108MHz，该芯片工作温度范围在?40℃~+85℃，我们所制作的无线话筒模块其电源需使用9V的优质直流稳压电源，以消除由电源带来的交流背景噪音，且电源电压不能超过12V。通过外接7.6MHz 晶振改变C35的电容值与电感L2的匝数。图2-1是发射电路的部分电路。
根据实验我们确定接收高段频率时电感线圈的匝数为3匝，接收低段频率时可适当增加相邻线圈的间隔。这样做的目的是使模块在低频段和高频段都能稳定工作。
为了使保证芯片正常锁住频点，我们使用了压控振荡器，压控振荡器原理电路图如图2-2所示。
图2-1 发射电路的部分
图2-2 压控振荡器
图中L 采用普通的磁芯可调式电感，电感量标称值为30 nH ～60nH ；变容二极管的电容随偏置电压的变化而改变，其极限范围为7pF ～35pF 。为了保证电路的稳定性，C2与C3值不能相差太大，这里假定C2取51pF ，C3范围取为7 pF ～35pF 。下面确定C1的值。由式(1)、式(2) 可知电感L 、电容C3均取最小值时，压控振荡器取得最大振荡频率，反之，取得最小频率。
C =C 1+
1
1C 2+1C 3
（1）
f =1
2π√LC （2）
合并式(1)、(2)，得：
f =
1
2π√L(C 1+C 2C
3C 2+C 3
)
（3）
其中，C2，C3串接后电容范围为：6.16 pF ～20.76pF ，将L 、C3的极限值代入式(3)，整理后有：
{
2π√30×10?9(C 1+6.16)<
11202π√60×10?9(C 1+20.76)>
1
80
上式中C1的单位是pF 。计算得：45.27 方案二的发射机电路中使用到克拉泼(Clapp)振荡电路，该电路特点是在震荡回路中加一个与电感串接的小电容C3，并且满足,','2313C C C C >><<因此回路总电容为 3''''3 '2'1'3 13221C C C C C C C C C C C ≈++=∑ ，克拉泼震荡电路及其等效电路分别如图 2-3,2-4 所示。 图2-3 CLAPP 电路 由Claap 等效电路我们可以得知0C ?和i C ?等效到L 两端的总电容增量为 i C P C P C ?+??= ∑ 2012 2，其中，P1为0C ?折合到电感L 两端的接入系数；P2为i C ?折合到电感L 两端的接入系数。不稳定电容相对总电容的变化量为 i 22 012C C C C C C P P ?+?=?∑∑∑∑，其中，。 23221311'',''C C C C P C C C C P ≈=≈=∑ ∑因为C3比C1和C2都小很多，故P1和P2可以同时减小，克拉泼电路的主要作用是固定频率振荡器。虽 然改变了C3可以调节振荡频率，但也会引起P1和P2变化，这对电路是不利的。电路振荡频率的估算可近似用∑ ∏= LC 21 f 0计算。 2.1.2 接收机电路的相关参数 SP7021F 芯片的工作电压为1.8V~6V ，在我们使用的电路中我们使用了3V 供电，在信号处理部分使用了基于LM386的音频功率放大电路与基于LM324的混扩音电路。我们使用的LM386主要参数如下：电源电压Vcc =4~12V ,输入电阻Ri ≈50KΩ，输出电阻r0≈1Ω,放大倍数Au 为20~200可调，104瓷片电容为输入耦合电容，使用1000uf 作为电源滤波电容，使用104瓷片电容作为去耦合电容，直流静态电流4mA 。 图2-4 CLAPP 等效电路 C ?i C ? 第三章 电路与程序设计 3.1 系统组成 系统由发射电路，接收电路，电源供电电路和外放器件组成。系统框图如图3-1所示。其中发射机框图如图3-2所示，方案一接收机框图如图3-3所示，方案二接收机框图如图3-4所示。 图3-1 系统框图 发 射 机 接 收机 0.5W 喇叭输出 MIC 接收音频信号 图3-2 方案一发射机框图 图3-4 接收机框图 3.2 原理图与各部分的电路图 3.2.1 发射机 方案一：发射电路由电源供电电路BH1417锁相环调制电路高频功率放大电路音频输入电路、音频放大电路组成。 电源供电电路如图3-5所示，BH1417锁相环调制电路如图3-6所示，高频功率放大电路如图3-7所示，音频输入电路、音频放大电路如图3-8所示。 天线 输入 高放 混频 中放 鉴频 功放 AFC 本振 MIC 接收音频信 号 一 级 放 大 克拉泼振荡电路 开 关 选 频 射 极 跟 随 器 天线发出信号 图3-3 方案二发射机框图 图3-5 电源供电电路 图3-6 锁相环调制电路 图3-9是发射机实物图。 图3-7 音频输入放大电路图3-8 高频功率放大电 图3-9 发射机实物图 方案二：为实现接收机部分的功能，我们通过MIC （咪头）采集音频信号，然后是克拉泼（Clapp ）振荡电路对音频信号进行二级放大， 7个自锁开关控制调频的效果，最后射极跟随器将处理过的音频信号通过天线发出。 发射机原理电路图如图3-10所示。发射机实物图如图3-11所示。 3.2.2 接收机 接收机部分功能的实现，是以SP7021F 芯片为核心的电路，该芯片内含高放、混频、本振、二级有源中频滤波器、中频限幅放大器、鉴频器、低频器、低频放大器、静噪电路以及相关静噪系统等，它具有单声道FM 收音机的全部功能。 R1 39k V1VSFFM C1 22nF R2 1M R3 22k R4 47k Q1 PN2222 C2 100nF 1 2 J1 CONN-SIL2 C424pF L1 C510pF Q2 PN2222 R5 470 C6 10pF R6100k R7 330 C722nF C8 12p C9 6p C10 3p C11 1.5p C12 0.75p C130.375p S2 SW_B S3SW_B S4SW_B S5SW_B S6SW_B S7SW_B S8SW_B S1 SW_B R8 22k A K D1 LED-YELLOW Q3 PN2222 C14 15p R9 10k R10 10k C3 100nF 图3-10 发射机原理图 图3-11 发射机实物图 接收机原理电路图如图3-12所示。 图3-12 接收机原理图接收机实物图如图3-13所示。 图3-13接收机实物图 表3-1为集成电路SP7021F 引脚功能表。 表3-1 SP7021F 引脚功能表 其中LM386音频功率放大器，其输入端为差分放大器形式，输出端由于采用OTL 电路形式，输出端静态电压被自动偏置到电源电压的一半，使得LM386特别适用于电池供电场合。我们使用规格为8Ω，0.5W 的喇叭对放大后的信号进行播放，从而达到会场扩音的效果。 图3-14是LM386音频功率放大器电路图, 图3-15是LM386音频功率放大器实物图。 图3-14 音频功率放大器电路 图3-15音频功率放大器实物图 我们使用LM324四路运算集成电路。LM324内部集成了四个独立的运放单元，四个独立单元各自独立工作，互不干扰。由于每个运放单元中都集成电路都具有放大功能，所以使用运放时不用考虑放大器的静态工作点。我们使用其中两个独立运放单元将两个不同频率声音信号进行叠加，之后再通过一个独立单元将信号合并，最后通过功放电路将信号放大，从而达到两个无线话筒所发射出的声音信号混音与扩音的效果。图3-16是混音、扩音电路图，图3-17是混音、扩音实物图。 图3-16混音、扩音电路 图3-17 混音、扩音实物图 第四章测试方案与测试结果 4.1测试环境 我们使用了50MHz~1.3GHz频率计，信号发生器，示波器，直流稳压电源和万用表进行测试。 图4-1是测试环境图。 4.2测试结果 发射机载波频段范围为88MHz~108MHz，最大频偏为75KHz，音频信号带宽为40Hz~15KHz,天线长度小于0.5米，频道频率间隔为200KHz。接收机通信距离大于10米。8Ω负载下，最大输出功率为0.5W。 其中在8Ω负载下，最大输出功率为0.5W的测量方式如下： P omax=U om2 2R L R L为负载阻值。 图4-1 测试环境图 4.3测试结果分析 4.2.1发射机电路测试结果分析 方案一的测试结果分析： 表4-1为调试BH1417芯片组成的FM无线发射电路后的数据记录图。 表4-1中的测试数据与表1-1相比符合要求。 1、无线麦克风在使用中出现断音及杂音的主要原因： 天线在接收时，除了会收到发射讯号的直接波外，同时也会收到由周围环境所反射的间接波，当两者相位相反时，讯号强度就会互相抵消，当天在线的讯号强度低于接收机的静音动作点，即产生所谓『接收死角』的现象，于是接收机的输出就会出现短暂的断音或杂音，当讯号强度越接近静音动作点时，杂音越大。 2、『自动选讯』（True-Diversity）接收的原理及改善断音的功效： 『自动选讯』接收是利用两个规格完全相同的调谐器及各自连接在不同位置的天线，来接收同一个无线麦克风发射器的讯号，利用快速比较器及切换电路，自动选择没有『死角』的天线讯号输出。使用这种双天线及双调谐器接收的方式，在讯号微弱的远距离接收时，能改善断音的机率约比单天线高五倍以上，如果讯号强度增加约三倍（10dB）时，则可改善约四十五倍以上，而如果在一般近距离的情况下使用，则几乎完全不会产生断音的现象。接收机的灵敏度越高，除了接收距离越远、断音次数越少之外，在讯号微弱到接近静音动作点时，出现的杂音也越低。 3、要确保无线麦克风完美的音响质量，非选用『自动选讯』机种不可！ 一般无线麦克风的制造厂商都采用简单的单天线『非自动选讯』 （Non-Diversity）接收电路，来降低制造成本，在市场低价竞售。这种『非自动选讯』的接收机，在环境较复杂或接收较远的场所，是无法避免断音及杂音恶化的困扰！因此，对重视演唱音效及专业音响的场所，为了确保完美的音响质量，非选用『自动选讯』的机种不可！虽然『自动选讯』的机种价格较贵，但是要达到无线麦克风避免断音及杂音困扰的质量要求，这是唯一的选择 产生正反馈从而出现啸叫 当用话筒进行现场扩音时，就会存在话筒啸叫问题（线路信号正反馈引起自激啸叫这次不讨论），通俗点说这是当声音信号从音箱发送出去后又从话筒再次输入到扩音系统后又一次进行放大，形成信号叠加，产生正反馈从而出现啸叫，一直以来音响工作者在尝试用各种方式和设备来解决这个问题，但不是很理想，根据我自己的经验总结有以下几种方式，大家可以选择试一下： 1.反馈抑制器：它的工作原理是对信号中出现的较明显的几个或十几个超过预设电平值的频点进行电平抑制从而达到抑制啸叫的目的，这种方法对固定的话筒放置方式和会议扩音还是有一定效果的，但是用在舞台演出却效果不好甚至会产生破坏演出的结果，因为，在舞台演出时演员是不同的地方不停的在动，对频 课程名称：单片机原理 实验题目：无线话筒扩音系统院系班级：XXXXXX 姓名：XXX 学号：xxxxxxxx 目录 摘要 (3) 一、系统结构 (3) 1模拟调频发射模块的论证与选择 (3) 2 主控MCU的论证与选择 (4) 3音频接收模块的论证与选择 (4) 二、系统理论分析与计算 (4) 1话筒模块三极管的分析 (4) 2电源模块分析 (4) 3 FM锁相环发射电路分析 (5) 三. 电路与程序设计 (6) 1 电路设计 (6) 2 程序设计 (8) 四、测试方案与结果 (8) 五、程序 (8) 摘要 无线话筒扩音系统为在两节1.5V干电池供电的情况下，采用模拟调频的方式，在88MHz～108MHz范围内实现音频的无线传输。本系统由话筒，BH1415调频发射模块，单片机控制模块，收音机接收模块，功率放大和混音器模块，电源模块组成。音频由驻极体话筒采集，在经过放大后，输入BH1415进行预加重和限幅，频率调制发射模块是用变容二极管直接调频，再通过50cm天线发射出去。无线话筒的频率由矩阵按键直接设置，并通过LCD屏幕进行人机交互的显示。 关键词：无线话筒、BH1415、模拟调频发射、混音扩声 一、系统结构 本系统硬件部分主要包括STC89C52控制模块、声音采集模块，BH1415调频发射模块、直流升压供电模块、接收模块、液晶显示模块。声音采集模块使用驻极体话筒将声音信号转化为电信号，在BH1415中进行预加重和限幅后控制变容二极管调频，其中心频率由51单片机控制，并有锁相环进行频率稳定，经晶体管9018进行放大后发射出去。接收模块使用两台收音机改制，通过TDA2030进行音频放大，无线话筒电源采用2节1.5V 干电池通过3V升5V电源模块驱动，并有LCD显示。 1模拟调频发射模块的论证与选择 方案一：使用分立元件组装调频发射模块，虽然可采用的电路很多，各种指标均可通过改善电路达到要求，灵活性非常大，但电路复杂，参数难以调节，不利于模块 的搭建和调试。 方案二：使用BA1404调频立体声发射集成电路，此电路将立体声调制、FM调制和RF 放大器等功能集成在一个芯片上。仅仅需要很少的外围元件就能获得良好的立 体声调频信号。其对于一般的调频发射已经够了，但由于缺少锁相环电路，容 易跑频，且额外增加的锁相环电路较为复杂，难以调试。 方案三：采用BH1415调频立体声发射集成电路，此集成电路除了有BA1404所拥有的功能外，还具有锁相环电路，使得其中心频率高度稳定，且发射频率可在88MHz 到108MHz范围内任意可调。 综合以上三种方案，选择方案三。 《数字无线话筒》 项目研究报告 高可攀程自亮张彦超陈雪于海艳2014年 03月16日 目前市场上的无线话筒大多是模拟的，在实际应用中，很容易收到外界环境的干扰，就是平时我们常说的飘频现象以及串音现象。在教学中，由于各个教室相隔很近，会出现串音现象，影响正常教学。市场尚没有无线数字通信模式且能够适用于教师在阶梯教室教学专用的话筒。本设计利用单片机技术、音频编码解码技术、无线数字通信技术，制作了一套适用于大型阶梯教室使用的数字无线话筒，能够很好的避免模拟话筒的弊端，而且成本相对低廉能很好的填补市场空白。本设计可实现固件升级，方便在不同环境下话筒配对使用。 关键词：语音，编解码，数字通信，无线 1 绪论 (1) 1.1 课题背景以及现有技术现状 (1) 2 系统总体设计方案 (2) 2.1 系统方案框架图 (2) 2.2 方案论证 (3) 2.2.1 语音采集传感器 (3) 2.2.2 音频编解码芯片选择 (3) 2.2.3 无线传送部分 (3) 2.2.4 主控芯片选择 (4) 3、电路的设计与实现 (4) 3.1 主控芯片的外围电路 (4) 3.2 语音编解码外围电路设计 (6) 3.3 无线模块接口电路 (6) 4 系统的软件程序设计 (6) 4.1 软件部分 (6) 4.2系统程序流程图 (8) 致谢 (9) 参考文献 (10) 1 绪论 1.1 课题背景以及现有技术现状 多媒体阶梯教室以其方便、灵活、信息容量大、现代化等优点，在越来越多的学校得到推广，但是随之也带来了一系列问题，老师授课时的需要有肢体语言的表达，不能使用有线话筒把老师局限于讲台周围，因此需要让老师使用无线话筒到学生当中去与学生交流，让师生互动不受影响。 目前市场上的无线话筒大多是模拟通信的，在实际应用中，受到外界环境的干扰以及设备老化，很容易平时我们常说的飘频现象以及串音现象。在实际的教学环境中，由于各个教室相隔很近，经常会出现串音现象，影响正常教学。那么有没有更加好的设备来改善整个教学环境呢？我们项目组以此为切入点，本着解决实际问题的态度，开展对数字无线话筒的研究制作。我们的设计思路是利用单片机技术、音频编码解码技术、无线数字通信技术，制作了一套适用于多媒体阶梯教室使用的数字无线话筒，能够很好的避免模拟话筒的弊端，而且成本相对低廉能很好的填补市场空白。 现行的多媒体教室教学扩音环境的分析：现行的学校多媒体教室扩声设备采用“有线话筒+功放+音响”这样的扩声方式，是必然导致老师仅仅局限于讲台上授课的原因之一。也有很多采用“模拟无线话筒+功放+音响”的方式，模拟无线话筒频点所限，装备多后会出现“串频”，无法大规模装备多媒体教室；在很多场合使用受限。 现行市场主流无线话筒的分析：主流无线话筒是：VHF FM模拟无线话筒，UHF PLL模拟无线话筒，以及新近出现的红外无线话筒，以解决扩声效果和教师移动教学的问题。VHF FM模拟无线话筒只有10多个频点，UHF PLL模拟无线话筒，也是只有几十个频点，一旦超过设备设置频点数量或是设备老化就会发生“漂频”，就会出现无线话筒使用中经常出现的的“串音”问题和“同频干扰”问题。红外无线话筒：红外技术的先天性不足决定了红外波段的穿透性很糟糕，形象一点说，红外设备中间放一张纸就可以全部隔断红外的传输。红外无线话筒产品采用所有的发射端和接收端都是通用的，解决了“通用性”的问题，红外话筒实现的防“串音”主要是靠教室墙壁和窗帘等外物体的然隔断，从技术角度客 越普2.4G数字无线教学扩音系统详细参数 发射器RU-F26产品参数及功能描述： 频率：2402 –2482MHz 耗电：≤35Am 调制方法：GFSK， RF输出功率：0dBm 灵敏度：-85dBm 频响：40 Hz~18KHz 延迟：≤20ms 工作电压：聚合物锂电3.7V 配对方式：自动配对、连接、自动跳频, 具备近距离优先连接机制。有效距离：≥30米 工作时间：≥10小时 待机时间: ≥70小时 性噪比：≥805dB 失真度：≤0.5% 总重量：50g左右 配置：直插超短麦（拾音距离可达50cm）或领夹麦或头戴麦多项选择 接收音箱RU-S26产品参数及功能描述： 接收音箱为一对：一主音箱一副音箱 接收使用频率：2402 - 2482MHz （81信道） 调制方法：GFSK 配对方式：自动扫瞄、配对、锁定,具备近距离优先连接机制。 输出功率：60W(MAX)，音量在距离音箱3米时高于70 db 。 频率响应：40 Hz ~18 KHz 。 灵敏度：91±3 dB 。 音量：立体声和麦克风独立音量旋钮。 扩展功能：可扩展成公共广播共享音箱，并有独立调钮。 具备噪声及回音消除功能，在立体声音量最大时须无噪声、无电流声、无回音及无共振(距离音箱30公分内) 。 静音接收时，在麦克风音量最大时无噪声及电流声(距离音箱30公分内) 。 接收机具备外接天线的功能接口,(既可使用内置天线也可以使用外置天线,而且不影响起收发距离和效果.) 音频传输过程中采用ID 码加密传输技术，调制/解调过程全数字化。产品具有语音清晰、抗干扰性强、通用性好的 优点：彻底杜绝传统模拟无线麦克风窜频现象的发生。 越普电声 无线话筒发射机的电路原理解析与常见故障的检修 2010-11-03 23:06:32| 分类：音响杂烩|字号大中小订阅 摘要：无线话筒系统广泛应用于扩声系统，包括发射机和接收机两种单机。本文主要分析了无线话筒发射机的工作原理，并着重剖析了H-8.1无线话筒发射机的工作电路，并对一些常见故障的检修给予处理建议，以供大家参考。 关键词：拾音头前置放大器晶体振荡器音频放大电路导频电路维修 无线话筒在音响系统中作用是毋庸置疑的，由于其具有不需要电缆的机动灵活性，又兼有有线话筒高质量的电声性能，广泛运用于电视演播室、电影同期声、舞台艺术扩声、展览讲解及其它专业与非专业应用场合。因为无线话筒发射与接收电路复杂、技术难度较高以及生产厂家资料的保密，使得市场上销售的无线话筒基本上都没有电路图，当无线话筒出现问题时，给消费者的使用与维修带来了很多困扰。笔者作为一位多年从事一线的录音工作的技术人员，从自己的日常工作的经验与积累中，经整理选一款电路典型的无线话筒，某公司的HS-8.1C无线话筒的电路作为案例，供大家参考，及介绍一些常见故障的处理，希望对业内同行有所帮助及请业内同行给予指正。 无线话筒由两部分组成，即发射部分和接收部分。声音由拾音头拾出，经音频放大后去调制载波频率，经调频放大及功率放大，从天线上发射出去。接收部分由天线、高频放大电路、混频器、差频放大电路、鉴频器和音频放大电路组成。由于篇幅限制，本文主要分析了发射机的工作原理与电路。 一、无线话筒发射机的工作原理 无线发射机包括以下部分：拾音头、前置放大器、晶体振荡器、频率调制器、倍频器、射频功率放大器及辐射天线系统等。 【1】 其中的拾音头是一个声电转换器，拾取声场里的声音信号，并把声音信号转换成电信号。无线话筒发射机拾音头多用驻极体传声器、电容传声器、动圈传声器。要求拾音头不失真地拾取声音信号，进行线性声电转换。 话筒输出的音频节目的电信号经过音频前置放大器，将微弱的低电平信号放大到高电平，用来调制发射机的调制器。要求噪声要低；失真要小；带宽要宽等。 晶体振荡器产生一个与射频有关的非常稳定的振荡频率，是发射机最重要的技术指标，要保证这个技术指标，必须用晶体控制振荡器。振荡器利用正反馈自激振荡电路，但如果电路元件的稳定性差，会影响振荡器的频率稳定度，形成频漂。 频率调制器是将信号载到另一个频率信号上。调频的抗干扰性很强，且在各类电磁干扰中，幅度干扰信号居多，理论上对频率的干扰非常小，可以忽略。 倍频器是一种理论上的放大器，区别在于输入回路和输出回路的谐振频率不同。其输出回路的谐振频率调在输入回路谐振频率的n次谐波上，即倍频器输出信号频率是输入信号频率的n次谐波。造成倍频器的效率很低，能量损失很大，但放大电压信号在电子电路中较为容易，为得到更高的辐射频率，能量损失是值得的。 射频功率放大器进一步提高信号功率，输出回路要准确地调谐在辐射频率上；输出功率要符合发射机的功率要求，辐射功率稳定，并有足够的裕量；辐射效率要高；滤波性能要好；电路简单、稳定可靠。 二、无线话筒发射机的电路分析： 本文以H-8.1无线话筒的发射机为例，该话筒接收频率范围为VHF频段190mHz-270mHz；最大使用距离为100m；最大偏移度为±15kHz；发射机使用的是9v层叠电池；其灵敏度在输入10-15dBuv时, s/n: ＞70dB。[2] 由于一台机器2个发射电路基本相同，现选一个发射通道进行分析，电路图依据手持实物绘制,器件编号经笔者自编。 音频放大部分电路： MIC咪芯即拾音头的灵敏度一般为-60dB，信号太弱，不能达到调制的门限电压，需要进行信号放大，咪芯拾取的音频信号通过阻抗匹配R14、C2与C1耦合到IC1(集成双运放大集成电路)需进行约10倍信号放大，放大后的音频信号通过C5耦合到R5、C6、R6、C7进行预加重然后进入压缩部分电路，R1、R2、C4、C57为IC1、5脚供电电路。见图2： 2、电源、压缩、指示灯部分电路： 电源开关为双刀双位，开关打开时，一路为VD1提供电压，使VT1、VT2导通为IC2（7805）提供电压，此电路为防止发射开关机电流冲击，另一路打开调制信号。VD2为双色LED，电池正常时（指电池电压），红色灯亮，电池不正常时（指电池电压低于8V），绿色指示灯亮，此时;告诉用户，电池快没电了，电池电压不够时，会使无线话筒接收距离变近、噪声干扰增加。IC3（SA571）其中的一路对放大的音频进行压缩，提高解调后的信噪比，另一路检测电池电压，并提供报警电压。见图3图4： 启拓专业手拉手会议，矩阵切换器商-全球抗干扰专家 扩声系统中的问题及解决方案 扩声工程是利用建声学和电声学的手段对原始声进行处理，从而使听音效果达到预期效果的一种手段。 扩声系统分为室内扩声系统和室外扩声系统，操作时两者的区别很大，室内扩声受房间声学条件影响较大，室外扩声则受自然环境影响更多。扩声系统设计的针对性很强，因应用的不同，设备的选用和使用方法也不相同。如按用途，扩声系统可分为：语言扩声系统、音乐扩声系统、舞台扩声系统等。虽然扩声系统根据需要选取的设备和周边设备不同，其品牌、功能、品质也会有差异，但核心是一致的，即在达到扩声目的的前提下，保障还音的质量。图1给出了一个比较完善的扩声系统。 1、传声器在扩声工作中易发生的问题 传声器是扩声系统的第一个环节，它的质量和性能对扩声系统至关重要。根据使用要求，可选择有线传声器或无线传声器。有线传声器的频响范围宽，灵敏度高，失真度小，瞬态效应好，但移动性差，因此，多用在固定场所；无线传声器以其美观和使用灵活而应用越来越广泛，但使用中需要避免盲区等问题。在使用传声器时要注意以下问题。 1.1有线传声器 1）阻抗的匹配 声信号转换为电信号的前提是保证音频信号的高保真，为了达到这一目的，传声器的负载必须大于其内阻的5倍（传声器输出阻抗5Zout=调音台输入阻抗 Zin),这样的调音台输入 阻抗与传声器的连接使用，才能不影响设备的正常运行。虽}然传声器的输出阻抗与调音台的输入电路在使用中会有一些能量损失，但是可以通过调音台的放大电路加以弥补，否则不但影响传声器的输出电平，甚至会引起信号失真，只有在阻抗匹配时传输功率才最大。 2）相位问题 若在调音台上接人多个话筒，一定要考虑相位问题。当两个话筒的相位相反时，信号送进调音台后会相互抵消，现象是声音明显变小。解决的办法是将其中一个话筒的接线对调后重新焊接。每一个传声器的插口只能接一路话筒，千万不要图省事并联使用，因为这会改变话筒负载的状态，从而引发很多意想不到的麻烦。在使用两个以上的话筒工作时，由于每个声源直接到达离它最近话筒的信号强度和它到达邻近话筒的信号强度基本相等，因此两个传声器的间距要达到声源到话筒距离的3倍以上，使干涉现象比较弱，业内称之为“三一原则”。 1.2 无线传声器 无线传声器可以将拾取的音频信号转换成电磁波发射出去由接收机接收后还原成音频信号，没有话筒线的牵制使用方便，这种传声器适合在近距离内工作，缺点是抗干扰能力差，在工作中有时会有信号失落，即“死点”，现象是拾音信号极弱甚至消失，会严重影响工作。 1）无线传声器系统由传声器头、发射机和接收机组成，在发射机和接收机之间一定不能有物体阻挡，以免接收机无法收到信号。 2）若现场有摄像业务，天线的设置要高于摄像机而低于灯光架，这是因为它们会干扰无线话筒的工作频率造成电波盲区或使电波传播路径紊乱。 3）接收机上的射频信号指示灯是对信号的接收状态作的最直观显示，所以它必须放置在音响师的观察范围内，以便根据显示状态及时采取措施。 4）无线活筒是通过旋钮选择频点的，在选定之后要将旋钮固定好防止误操作。 音频系统解决方案 一、音频系统产品列表：（一间标准教室的配置） 编号产品名称及型号数量单价 1 松下红外线接收功率放大器WX-LAK12/CH 1 0.00 2 松下红外线传感器WX-LS100/CH 1 3 松下红外线无线话筒（颈挂式）WX-LT350/CH 1 4 松下壁挂式音箱WS-KB60/CH 2 0.00 5 线材及安装施工费用- 0.00 单套合计价格0.00 二、产品技术参数列表： 编号产品型号重要技术参数原产地 1 WX-LAK12/CH 频响100Hz-10kHz；信噪比>60dB；24V DC 电源适配器；额定功率20W；电流消耗 750mA；75ΩF型连接红外传感器；2路音 频输入；4扬声器连接；1路红外无线话筒 频点（增加接收器可扩充至3个话筒频点）； 无线话筒音量调节；啸叫抑制功能。 中国 2 WX-LS100/CH 由WX-LA50/CH提供DC 22V电源；消耗 电流22mA；红外波长850nm；连接方式75 ΩF型连接器；4频道。 中国 3 WX-LT350/CH 红外线波长850nm；4个可选频道；水晶控 制PLL锁相环路；单一指向性驻极体电容 式；频响100Hz-10kHz；5号碱性干电池或 5号可充电电池壹节；连续使用时间约6小 时；话筒音量调节；不含电池约55克。 中国 4 WS-KB60/CH 全频射式；输入阻抗8Ω；额定功率60W； 声压87dB；频响100Hz-16kHz；推入式导线 端子；12cm圆锥形扬声器单元。尺寸 290mm×214mm×135mm，重量 2.4KG,外壳：树脂成型品，白色 中国 三、松下红外无线系列音频产品技术特点： 1.松下利用红外光线作为信号传输载体，因此具备了三大优势： A.保密性高。红外光线被阻挡在房间内，从而防止信息外泄。 B. 不串频。可以使用任意多个独立的系统，也决不会有串频的可能。 C. 管理性高。在所有不同的房间都使用同一红外频点，因此每一个话筒 都可以在不同的房间里使用，而不需要任何调整频点的操作。 2.松下红外线无线话筒（颈挂式）WX-LT350/CH是集成了话筒和红外线发 射装置于一体的无线话筒，为教学、培训、会议等专用场所设计研发的 松下红外无线话筒。具有最好的人声还原效果，最清晰的人声表现力， 同时具备丰富的控制功能，是领先于全球的高集成度高科技产品。它不 仅可以控制自身话筒的音量，更可调节同时使用的其他话筒音量。具备 诸如电池低电报警、静音、充电指示、外部音频输入和话筒端口等丰富 的功能。只使用一节普通的5号碱性干电池，就可以连续使用约6小时。 更可以使用普通的5号充电电池，大大节约了使用成本和管理成本，充 分体现了松下产品在节能环保上的高新技术。用吊带悬挂于颈部，方便 了使用者的佩带，同时解放了双手，而且不会影响拾音效果。 浅谈多媒体教室无线扩音系统有效改良 摘要21世纪以来，随着科技的进步，数字无线通信技术得到了迅猛的发展。各种无线扩音设备在现代高校多媒体教室中的普遍应用，成为多媒体教学的主要工具之一，为多媒体教学带来了极大的方便。但是随之带来的却是管理与维护等诸多问题。因此，本文从无线话筒传声原理出发，分析了多媒体教室扩音对无线传声器的特定要求，并对比了几种较为常见的无线扩音设备的优缺点，总结出高校教学无线扩音系统在使用中存在的较为普遍的问题，最后提出了对多媒体教室无线扩音系统实用性改良的方法及无线扩音系统应用跳频技术的研究，期望与各位同仁交流、探讨。 关键词多媒体；无线扩音；无线麦克风；语音处理；无线传输 中图分类号G434 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)072-0162-03 信息技术时代的到来，多媒体作为教学辅助手段在高校教学中的运用由来已久，多媒体技术在改善人机交互效果、提高信息交流效率、促进合作方面具有十分重要的作用。在整个多媒体教室组成中，音响设备是重要的组成之一。无线扩音系统已成为教师多媒体教学的主要工具之一。无线麦克风作为教师的日常教学装备持续使用的时间大大超过了其他设备。同时由于模拟无线麦克风其自身技术的局限性，随之而来的管理、使用和维护问题逐渐凸显。所以，研究多媒体教室无线扩音系统及先进技术的应用有着重要的现实意义。 1 无线扩音理论及多媒体教室扩音的特定要求 1.1 无线话筒传声原理 无线话筒，学名“无线传声器”，也叫做“无线麦克风”。是由若干部袖珍发射机和一部集中接收机组成，每部袖珍发射机各有一个互不相同的工作频率，集中接收机可以同时接收各部袖珍发射机发出的不同工作频率的话音信号。 通常一套无线麦克风系统由三个主要的部分组成：输入设备（咪头）、发射器、接收器。首先发射器将咪头录入的声音变成电信号，然后通过调制器将信号定位于适合无线传输的高频信号，并通过天线发射到空中。我们将发射频率设计在FM收音机波段，因此可以配合任何FM收音机接收到该高频信号，并从该高频信号还原出声音。 因此，无线话筒实质上是一个单向传输的无线通信系统。作为一个无线通信系统，无线话筒的音质和传输距离，不但存在由于地理环境引起的衰落和阴影，而且还要受到开放式信道结构带来的各种干扰和噪声的影响。 1.2 多媒体教室无线扩音对传声器的特定要求 多媒体教室扩音系统主要是针对教师的授课发言进行扩声。专业的扩音产品（人声）丰满、清脆、穿透力强、高中低音富有层次感。为保证讲话者声音的抑扬顿挫，保持良好的音质，发射与接收机的载波频率稳定度是首要的基本条件。通常都采用高稳定的石英振荡器，解决固定频率的稳定度问题。 另外，在高校的教学楼上通常有很多间多媒体教室，各多媒体教室的距离可能比较近，为避免各多媒体教室间产生串扰现象，无线传声器的发射功率不能太大，接受距离一般在5 m-10 m之间，应根据多媒体教室的实际分布最好采用像蜂窝移动通信那样的频率空分复用。 2 高校常用的无线扩音系统优缺点对比 电子电路设计与方案 降噪系统，可用于抑制无信号时，电源开关转换时以及接受 弱信号时的噪声，提高信噪比。接收机框图如图3所示。 1?2?3 音频混合电路设计方案 由于LM324运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗 小，可单电源使用，价格低廉等优点，且考虑到两信号直接 耦合失真严重且杂音较多，滤波效果非常不好，因此采用 LM324组成的射极跟随器进行混音。 1?2?4 音频功率放大电路设计方案 我们采用自身功耗低、电源电压范围大、外接元件少、 放大效果好、抗干扰效果较好和总谐波失真小等优点的 LM386功率放大电路进行音频的功率放大。 2 硬件设计 ■2?1 发射机 发射机电路由电源供电电路，BH1417锁相环调制电 路，高频放大电路，音频输入电路和音频放大电路组成。图 4是发射机实物图。 0 引言 无线话筒扩音系统是将无线电技术、话筒扩音技 术和音频混合技术相结合，使话筒具有可携带性和简 捷性。发射机采集音频信号后发射，接收机接收信号 后将音频信号通过扩音设备直接输出或者通过混音电 路后再通过扩音设备输出。本系统结构简单明了，且 操作简洁方便。 1 设计系统 ■1?1 总体方案设计 系统由发射机和接收机两部分组成。MIC采集音频信号， 发射机将音频信号发射出，由接收机接收音频信号，最终经 0?5W的喇叭输出。总体框图如图1所示。 图1 总体框图 ■1?2 各部分电路方案设计 1?2?1 发射机设计方案 发射机采用BH1417构成的FM无线发射电路。 BH1417实现的FM的无线发射电路将预加重电路、限幅电 路、低通滤波电路（LPF）一体化，将锁相环电路与调频发 射电路一体化，使发射的频率非常稳定。发射机框图如图2 所示。 1?2?2 接收机设计方案 接收机部分是以SP7021F芯片为核心的无 线收音耳机的电路是通过改变本振调谐频率来 选择电台信号，且电路内设有混频、限幅中放、 鉴频、本振组成的频率锁相环电路，用来对中 频频偏进行压缩，以满足广播信号的频带宽度。 电路内还设有相关静噪系统及静噪电路组成的 简易无线话筒扩音系统设计及实现 尚梦，徐松海，于阔银，宋江明，何英昊 （大连理工大学城市学院电子与自动化学院，辽宁大连，116600） 基金项目：大连理工大学城市学院教育教学研究基金一般项目“基于个性化培养的电子信息专业实践教学研究”（JXYJ2018008）。 摘要：论文设计了一款使用2节1?5V电池独立供电的无线话筒扩音系统。该系统由发射系统和接收系统两部分组成，其中发射系统采用BH1417构成的FM无线发射电路的方案。系统采用模拟调频方式，信号经发射电路和接收电路，由扬声器输出，实现会场扩音。且还可控制两只话筒混音输出。整个设计将通信电子线路的理论知识和Altium Designer设计软件相结合，实现了理论与实践能力的完美结合。 关键词：无线话筒；发射机；接收机混音 图3 接收机框图 图2 发射机框图 20 | 电子制作 2019年04月 广东省恩平市越普电声器材厂 第 1 页 共 1 页 越普2.4G 数字无线教学扩音系统技术参数 序号 产品名称 规格型号 技术参数 1 2.4G 无线 教学音箱 RU-S26 RU-S28 接收频率：2402 - 2482MHz （81信道）。 调制方法：GFSK 配对方式：自动扫瞄、配对、锁定,具备近距离优先连接机制。 输出功率：50W （S28），60W （S26）音量在距离音箱3米时高于70 db 。 频率响应：40 Hz ~18 KHz 。 灵敏度：91±3 dB 。 音量：立体声和麦克风独立音量旋钮。 扩展功能：可扩展成公共广播共享音箱，并有独立调钮。 具备噪声及回音消除功能，在立体声音量最大时须无噪声、无电流声、无回音及无共振(距离音箱30公分内) 。 静音接收时，在麦克风音量最大时无噪声及电流声(距离音箱30公分内) 。 接收机具备外接天线的功能接口,(既可使用内置天线也可以使用外置天线,而且不影响起收发距离和效果.) 2 2.4G 无线 教学发射 器 RU-F26 接收频率：2402 - 2482MHz （81信道）。 调制方法：GFSK 配对方式：自动扫瞄、配对、锁定,具备近距离优先连接机制。 频率响应：40 Hz ~18 KHz 。 灵 敏 度：91±3 dB 。 拾音距离：60CM 输出端子：平衡式输出*1， 非平衡式输出*1音量调节：暗调电位器 接收频率：2402 - 2482MHz （81信道）。 调制方法：GFSK 配对方式：自动扫瞄、配对、锁定,具备近距离优先连接机制。 频率响应：40 Hz ~18 KHz 。 灵 敏 度：91±3 dB 。 输出端子：平衡式输出*1， 非平衡式输出*1音量调节：暗调电位器 一、项目概况 1、项目名称：大连海事大学无线麦克招标书 2、招标单位：大连海事大学规划与资产管理处 联系人：衣纯婷 84729274 地址：辽宁省大连市甘井子区凌海路1号邮编：116026 3、项目技术要求：详见需求清单 4、招标时间安排 发标时间：2010年6月13日 发标地点：大连海事大学规划与资产管理处（综合楼620室） 报名时间：2010年6月13日--2010年6月25日标书费200元 开标时间：2010年6月28日(大连海事大学远航楼1区201室现场，13：40开标，逾期不侯) 二、投标须知 1、投标费用：投标方应承担编制投标文件、考察现场与递交投标文件的一切费用。不管投标结果如何，招标单位概不负责此项费用。 2、投标文件包括投标资格证明文件、技术说明书及报价书。投标单位必须详列设备的规格、型号、厂家及报价。 3、招标单位对未中标方不做任何解释。 4、本招标文件未尽事宜按有关规定执行。 5、合格投标方范围：须为设备生产商或指定代理商，具有设计、安装、调试及维护的能力，具有独立法人资格和相关资质，在法律上和财务方面独立，并具有相应的技术、设备、经济能力和良好的社会信誉。 6、投标文件中应包括投标资格证明文件：营业执照（注册资本金不得低于招标标的额度）、代理证书、投标方简历和概况、以往业绩、已经做过及正在进行的同类工程资料等。 7、投标时需提供代理资格或授权书的复印件。 8、能够提供商业货物销售发票或增值税普通发票 9、付款方式：设备安装调试完毕，验收合格后付款。 三、投标文件的编写与递交 1、投标文件由投标书格式、技术说明书、报价、投标资格证明文件组成。投标方保证所提供的全部资料的真实性，否则，投标可能被拒绝。 2、投标方应将投标文件密封，按规定的投标日期及地点送至招标单位，招标单位拒绝投标截止日期后收到的投标文件。投标方签发正本1份；副本5份。 3、投标截止日期后不得修改投标文件。 4、与技术要求有偏离的设备，请填写技术规范偏离表，否则，视为无偏离。 四、开标评标 1、招标单位届时将组成评标委员会。 2、评标委员会将根据技术说明书、供货期、报价、公司资信及售后服务质量进行综合评价。 3、评标期间，招标单位有权要求投标方答疑。 五.其它要求 1.供方必须满足需方提出的技术要求。 2.供方向需方提供所有主机配套和前期选购标样及国内选购配套随设备一 郑州航空工业管理学院通信电子线路课程设计 2012 级通信工程专业1213071 班级 题目无线遥控门铃的设计与实现 无线话筒的设计与实现 姓名刘伟 学号121307122 同组人路慈航 指导教师胡娟闫利超邸金红赵成张松炜 2015年1月4日 任务书 题目1：无线话筒的设计与实现 设计要求： 1.在FM收音机中接收到（即无线话筒的发射信号应能落在88MHz~108MHz频段内）； 2.声音没有明显失真。 3.发射的距离室内达到20米以上 4.发射的距离室外空旷处达到50－100米 一、设计目的： 将声音信号变成无线电波信号，通过无线方式将声音在另一地点用普通FM收音机就可以将声音还原，既具有趣味性，又可以学习电子技术，还可以提高实践动手能力。 二、所用仪器，仪表： 万用表，电烙铁，锡，调频耳机，示波器，电池，镊子，螺丝刀三、技术指标： 频率范围：80MHz—108MHz （按电路图参数，只调整线圈匝距）工作电压：4.5V 发射半径：大于100米（３V电压，普通收音机接收，无线 话筒天线为50cm长的细导线，在开阔地区做的实验） 四、无线话筒电路参考原理图及工作原理： MIC先将自然界的声音信号变成音频电信号，经C2耦合给Q 的基极进行调制，当有声音信号的时候，三极管的结电容会发生变化→振荡频率发生变化，完成频率调制，即调频。再经C8耦合给高频调谐放大电路对已调制的高频信号放大，再通过C12、L3和天线TX 向外发射频率随声音信号变化而变化的高频电磁波。其中R1为话筒MIC的偏置电阻，一般在2K—5.6K选取。R4为集电极电阻。R5为基极电阻，给Q1提供偏置电流。R6为发射极电阻，起稳定Q1直流工作点的作用；Q2、R7、R8、C4、C5、L1、C6、C7组成高频振荡电路，R7给Q2基极提供偏流，C5和L1振荡回路，改变其值可以改变发射频率，C4为反馈电容，R8起稳定Q2直流工作点作用，C7隔直流通交流电容；Q3、R9、R10、L2、C10、C11组成高频功率放大电路。R9给功率管Q3提供基极电流，C10和L2放大调谐回路，和振荡回路C5和L1调谐在同一频点时获得最大输出功率，发射距离最远。当我们将发射频率调节到FM收音机波段内时，就可以配合带FM波段的收音机接收到该高频信号，并从该高频信号还原出声 2018年TI杯大学生电子设计竞赛 无线话筒扩音系统(F题) 【本科及高职高专】 2018年07月23日 本设计是以RDA5820NS为核心的无线话筒扩音系统,采用模拟调频方式，载频范围88MHz~108MHz，可以在大于10m的距离上实现无线语音的传输。无线话筒信号可以由调频收音机收听。此外，无线话筒开机时可自动检测可用信道，自动避免干扰。接收机由TI公司的MSP430F5529作为系统主控，可同时接收两个无线话筒的信号并对其进行混音处理，接收机输出功率为1W，可直接驱动8Ω喇叭。 关键词：调频,无线话筒,接收机,混音，MSP430F5529 Abstract This design is based on RDA5820NS as the core wireless microphone amplification system, using analog frequency modulation, the carrier frequency range is 88MHz~108MHz, and wireless voice transmission can be realized at a distance greater than 10m. The wireless microphone signal can be heard by the FM radio. In addition, the wireless microphone automatically detects the available channels when it is turned on, automatically avoiding interference. The receiver is controlled by TI's MSP430F5529 as the system master. It can simultaneously receive and mix the signals of two wireless microphones. The receiver output power is 1W, which can directly drive 8Ω speakers. Keyword：FM, wireless microphone, receiver, mix, MSP430F5529 无 线 话 筒 发 射 机 的 电 路 原 理 解析与常见障的检修 电子科学与工程系电子科学与技术0901 万自成 2011-5-22 无线话筒发射机的电路原理解析与常见故障的检修 摘要：无线话筒系统广泛应用于扩声系统，包括发射机和接收机两种单机。本文主要分析了无线话筒发射机的工作原理，并着重剖析了H-8.1无线话筒发射机的工作电路，并对一些常见故障的检修给予处理建议，以供大家参考。 关键词：拾音头前置放大器晶体振荡器音频放大电路导频电路维修。 无线话筒在音响系统中作用是毋庸置疑的，由于其具有不需要电缆的机动灵活性，又兼有有线话筒高质量的电声性能，广泛运用于电视演播室、电影同期声、舞台艺术扩声、展览讲解及其它专业与非专业应用场合。因为无线话筒发射与接收电路复杂、技术难度较高以及生产厂家资料的保密，使得市场上销售的无线话筒基本上都没有电路图，当无线话筒出现问题时，给消费者的使用与维修带来了很多困扰。笔者作为一位多年从事一线的录音工作的技术人员，从自己的日常工作的经验与积累中，经整理选一款电路典型的无线话筒，某公司的HS-8.1C无线话筒的电路作为案例，供大家参考，及介绍一些常见故障的处理，希望对业内同行有所帮助及请业内同行给予指正。 无线话筒由两部分组成，即发射部分和接收部分。声音由拾音头拾出，经音频放大后去调制载波频率，经调频放大及功率放大，从天线上发射出去。接收部分由天线、高频放大电路、混频器、差频放大电路、鉴频器和音频放大电路组成。由于篇幅限制，本文主要分析了发射机的工作原理与电路。 一、无线话筒发射机的工作原理 无线发射机包括以下部分：拾音头、前置放大器、晶体振荡器、频率调制器、倍频器、射频功率放大器及辐射天线系统等。 【1】 其中的拾音头是一个声电转换器，拾取声场里的声音信号，并把声音信号转换成电信号。无线话筒发射机拾音头多用驻极体传声器、电容传声器、动圈传声器。要求拾音头不失真地拾取声音信号，进行线性声电转换。 话筒输出的音频节目的电信号经过音频前置放大器，将微弱的低电平信号放大到高电平，用来调制发射机的调制器。要求噪声要低；失真要小；带宽要宽等。 晶体振荡器产生一个与射频有关的非常稳定的振荡频率，是发射机最重要的技术指标，要保证这个技术指标，必须用晶体控制振荡器。振荡器利用正反馈自激振荡电路，但如果电路元件的稳定性差，会影响振荡器的频率稳定度，形成频漂。 频率调制器是将信号载到另一个频率信号上。调频的抗干扰性很强，且在各类电磁干扰中，幅度干扰信号居多，理论上对频率的干扰非常小，可以忽略。 倍频器是一种理论上的放大器，区别在于输入回路和输出回路的谐振频率不同。其输出回路的谐振频率调在输入回路谐振频率的n次谐波上，即倍频器输出信号频率是输入信号频率的n次谐波。造成倍频器的效率很低，能量损失很大，但放大电压信号在电子电路中较为 第一章概述 目前，随着计算机网络技术的迅速普及，安全生产的需要，扩音对讲系统已经走向石化、煤矿行业。科学技术的不断进步和信息化生产建设步伐的不断加快，同时现在社会出现的大量石化和煤矿行业的安全生产事故，促使石化行业对扩音对讲产品的需求增大。急切的需要功能全面的扩音对讲系统，作为日常生产调度和应急广播使用。 我公司BPA-1000无主机型扩音对讲系统，是一款技术成熟、功能全面、操作方便的扩音对讲系统。可实现安全播报、调度指挥、安全监测、公共语音、消防联动等功能，系统为成熟的一套扩音对讲系统，该系统因系统稳定、组网灵活、防爆性能强大等因素，在全国众多化工企业中获得良好口碑。组成的系统除了可以进行日常的安全宣传、教育、在指定区域播放安全规章、安全措施、注意事项外。还可通过定制共享安全监控系统有关数据，当出现可燃气超限、风机不能正常工作等情况时，自动在特定区域发出安全告警，指挥相关人员撤离或采取必要的措施。如果检测到安全监控系统告警，厂区出现重大安全事故时，可以根据事先设定程序，调动相关应急预案，指挥现场人员撤离；也可以人工调用应急预案语音材料，播放给指定区域，并可以通过现场的防爆扬声器，直接指挥有关人员撤离。最大程度减少灾害救援过程中的次生影响。 第二章系统选型及功能特点 1、方案拓扑图 2、系统组成 全厂设置一套无主机型扩音对讲系统，采用分散放大扩音方式。系统由合并分离设备、主控话站、分控话站、防爆中继器、供电单元、以及设置在各装置区的前端话站和各类扬声器组成。 按XXX工程具体情况说明 3、系统功能特点 （1）基本功能 1）中心主机的功能 a.中心主机紧急广播功能 三、扩音系统 多媒体课室中的音频系统，是整个系统中很重要的部分，是以语言扩声为主，音乐扩声为辅。声音的清晰度决定课堂教学的质量。经过考察、实地测试，我们确定了多媒体课室的基本配置：一台可接入多路话筒的前后级混音器、一对配同轴扬声器的全频音箱（大的教室增加配8寸同轴扬声器的补音音箱）、一只有线手持话筒，为了便于老师形体语言的表达，每间课室都配置一套无线领夹或手持话筒。 3.1调音台 调音台就是对多路输入信号进行放大、混合、分配、音质修饰和音响效果加工的重要设备。按信号处理方式分为模拟式调音台和数字式调音台两种，按用途分录音、扩音、DJ调音台三种。 主要功能：音频信号的电平增减、音频信号的频率调整、音频信号的混合处理、音频信号的输出分配。 3.1.1模拟调音台的技术规格与性能指标 1. 频率特性：调音台的频响围应不窄于输入音源设备的频响，特别是不能窄于话筒的频响。 2. 增益：线路输入时，调音台的增益通常为零，调音台的增益实际上是话筒输入时的增益，它用输出电压与输入电压的对数比值来衡量，常见的增益值为60~70dB，高档调音台可能80 dB以上。 3. 等效输入噪声与信噪比：等效输入噪声电平＝输出端的总噪声电平－调音台的增益（dBV）。调音台的线路输入信噪比通常在90 dB以上。 4. 失真率：总谐波失真率应小于0.1%。 5. 动态冗余：是指最大的不失真输出电平与额定输出电平的差，以dB表示。冗余度越大，声音的自然度越好，应在20 dB以上。 6. 串音：相邻信道间和相邻母线的隔离度，串音越小，隔离度越好。 3.1.2数字调音台 数字调音台信号源和输出信号仍然是模拟信号，功能和模拟调音台基本一样，只是其处理的音频信号是数字信号，具有体积小、噪声低、失真小和功能强大的特点，具有操作过程的可存贮性等特点。数字调音台还包含了效果器、混响器、均衡器以及压缩、扩展限制器等周边设备的数字处理器，有液晶屏显示的多种操作菜单可供调用。 3.2功率放大器 功率放大器由放大电路（前置放大、驱动放大、输出功率放大）、电源电路和保护电路组成。 3.2.1性能指标 1. 输出功率：指功放电路输送给负载的功率。包括额定功率，最大输出输出功率，音乐输出功率、峰值音乐输出功率。 2. 频率响应：反应功率放大器对音频信号频率分量的放大能力，功率放大器的频响围应不低于人耳的听觉频率围。 3. 失真：重放音频信号的波形发生变化的现象。小型失真主要有谐波失真、互调失真、瞬态失真等。 4. 动态围：放大最小信号与最大信号而不失真时的比值就是放大器的动态围。在输入强信号时不应产生过载失真，在输入弱信号时又不被自身产生的噪音淹没。专业级放大器应大于90 dB。 5. 信噪比：声音信号大小与噪声信号大小的比例关系，将功放电路输出声音信号电平与输出的各种噪声电平之比的分贝数就是信噪比的大小，专业放大器的信噪比应优于100 dB。 6. 输入阻抗和阻尼系数：功放输出端与负载（扬声器）所表现出的等效阻抗称功放的输出阻抗。一般是2Ω、4Ω和8Ω.阻尼系数是指功放电路给负载进行电阻尼的能力。 3.3扬声器 扬声器把电信号转换成声音信号的电声器件，其作用就是把一定围的音频电功率信号通过换能方式转变为失真小并具有足够声压级的可听声音。按工作原理分为，电动式、电磁式、静电式、压电式扬声器。按频响围分为低音、中音、高音扬声器。 3.3.1扬声器的性能指标：无线麦克风在使用中出现断音及杂音的主要原因
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