专利名称：红外无线授课扩音装置的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种电化教学装置背景技术教师往往在讲台上边讲解边移动或书写，因此固定式及有线的扩音器就无法适应课堂教学的需要。以往为了适应课堂教学的实际情况，都将语音调制成电磁波形式，最后由接收单元经过解调，放大，推动扬声器扩音。例如申请号为94242408.5的中国专利文件所公布的就是一种这样的装置。但无线电磁波有极强的穿透性，相邻教室不能使用相同频率的发射单元。因此不同的教室必须使用不同的调制频率，这样一来，使用者也要持有不同频率的发射器方能匹配使用。为此，使用者每到不同的教室时，就要更换不同的发射器，用起来显然极其不便，产品推广应用的局限性很大。
本实用新型的内容本实用新型的目的是提供一种能杜绝相邻教室之间的干扰，发射器可以生产成同一频率，能有效地降低生产成本，使用者可持同一个发射器到不同的教室授课，无须改频，以方便使用的红外无线授课扩音装置。
本实用新型包括发射部分和接收部分，1、发射部分的结构是语音采拾电路单元1的输出端与语音放大及选频电路单元2的输入端电连接，语音放大及选频电路单元2的输出端与语音电平压缩电路单元3的输入端电连接，语音电平压缩电路单元3的输出端与语音调频电路单元4的输入端电连接，语音调频电路单元4的输出端与放大调制脉冲信号电路单元5的输入端电连接，放大调制脉冲信号电路单元5的输出端与红外发射管6的输入端电连接，2、接收部分的结构是红外接收管及滤波电路7的输出端与前置放大电路单元8的输入端电连接，前置放大电路单元8的输出端与滤波电路单元9的输入端电连接，滤波电路单元9的输出端与频率解调及音频信号放大电路单元10的输入端电连接，频率解调及音频信号放大电路单元10的输出端与音频解压及放大电路单元11的输入端电连接，音频解压及放大电路单元11的输出端与音频功率放大电路及扬声器单元12的输入端电连接。
本实用新型中的各个电路单元均为现有技术，为本专业的普通技术人员所知晓，所使用的元器件都有市售产品可用。
为了使接收部分在夜间教室不使用时能自动处于停止工作的状态，为接收装置供电的电源电路最好具有光控自动切换的功能。
本实用新型产品的优点
1、调制的载波采用红外线，它为不可见光、具备光线的性质，即具有直线传播，反射性，折射性和被物质吸收等物理性质，它不象无线电磁波那样能穿过遮挡物，从而用于授课扩音装置可克服无线电磁波有强穿透性的弊端，对教室教学十分适合。它可杜绝相邻教室之间的干扰，发射器可以制造成同一工作频率的产品，能有效地降低生产成本。使用者可以持同一个发射器到不同的教室授课，无须改频，使用起来十分方便。本产品给教师带来了降低劳动强度的福音，尤其是可以大幅度减轻嗓子的疲劳程度。
2、本实用新型对语音电平采用预压缩技术，将80dB的电平压缩到40dB，经过压缩后，调制的频率稳定，抗干扰强，接收部分经解调，解压后，还原音质质量好，3、本实用新型采用调频方式调制红外线光谱，频率范围在1.0MHz～3.0MHz之间，对红外发光管来说是极高频，因为普通红外发光管受其发光波长的限制，其最高脉冲频率在1MHz以下。本装置采用760nm～920nm的近红外线发射管，调制的脉冲频率可在4MHZ～1.5MHZ之间，用高频载波，可以大大降低干扰，增加有效接收矩离。
图1为本实用新型中发射部分的电路框图。
图2为本实用新型中接收部分的电路框图。
图3为具体实施方式
中发射部分的电原理图。
图4和5为具体实施方式
中接收部分的电原理图。
图6为具体实施方式
中发射部分的外观示意图。
图7为具体实施方式
中接收部分的外观示意图。
具体实施方式
即实施例，见图3-7。
本产品分两部分，一部分为发射部分，另一部分为接收部分。
发射部分讲课人携带本实施例产品的发射部分(制作为笔型)夹带在上衣口袋中。首先，教师在讲课时，经图3中话音采拾器MIC，产生极弱的电信号，偶合到电容C2中，再经电阻R2输入到IC1A中，进行放大，放大倍数约20倍，放大率N＝R3/R2，可以设定。经IC1A放大后，进入到IC2A及IC3A。因为人的声频大约在300HZ——3500HZ为最强，为此，由IC2A设计成高通300HZ滤波，IC3A设计成低通3500HZ的滤波，电路参数为C3，C468nF；R4，R08.2K；R522K；R*039K；C668nF；R6，R78.2K。经过该单元后，偶合到电容C7中，将放大的音频信号输入到IC4A的第10脚中(IC4A的型号为MC33110)，此芯片为音频压缩器。在音频降噪系统中，通常要使用压缩器来调整信号的动态，该芯片为摩托罗拉公司生产的压缩扩展器，能把80dB动态范围的音频输入信号压缩到40dB，压缩量是固定的，经压缩后输出，一路进入G1和G2构成的开机静音电路中，另一路进入调制电路。信号先经过R15到三极管G1中，在开机时，由于C17要进行冲电过程，因此，G2为导通，这样设G1也导通接地，使音频信号旁路，R16无输入信号电平，这样可避免在开机时产生大的冲击声波，损坏接收器和扬声器，经过约1-2秒钟后，C17充满电为高电平，G2截止，G1截止，信号经R16偶合到C16中。L2、L1、C18、C20及G4的构成调谐电路，变容二极管DX并联在此电路上，信号波加到变容二极管DX的两端，变容二极管DX的电容值(CDX)按信号波的振幅变化，所以振荡频率也随之变化，即产生调频波。图3中CO起阻止信号波被电感L1、L2短路的作用，扼流圈CH在信号波源下起阻止调谐电路短路的作用，本电路为典型的哈脱莱型振荡电路，振荡频率f＝1/2π{(CDX+C20)(L1+L2+2M)}1/2(HZ)，频率由L1、L2、C20调整。本电路元件设计频率在2.2MHZ，此频率作为载波频率，最后经R22偶合到C21中，形成了由音语调制过的FM调制波信号，此高频脉冲信号分别经过G5、G6、G7、G8进行幅度放大，G5-G8型号为9015三极管。放大的信号直接接到型号为8050的后级功率三极管的基极，使G9-G11也跟随前置信号的情况导通或截止，对脉冲信号进一步放大，从而使红外发射管VD1-VD3产生调制脉冲的红外光信号，电阻R32——R34为限流电阻，根据电源情况可调整VD1——VD3的工作电流。
接收部分见图4-5。发射部分发射的红外光波被红外接收管VT1、VT2截获脉冲光波后产生微弱的电信号，此脉冲信号经L′2、C′3滤除一些低频干扰波后，经G′1电压放大，并偶合到C′6中，再经G′2放大，产生较大信号的脉冲电平。L′0、L′1、L′7用以防止脉冲信号被短路而设置。此脉冲电平，经L′4、L′5、L′6及C′8、C′9、C′10进行筛选滤波。然后，信号被偶合到C′11、C′12上，输入到IC1中，经选频、解调后，自IC1的第21脚取出音频信号。这里要强调说明是IC4(型号7805)为稳压用，它既是电源载体，又是接收的信号波载体。取出音频信号后，经过IC2进一步放大，输入到解压电路IC3，解压后的音频信号再进一步进行放大后，输入到功率放大器中，推动扬声器产生还原的扩大语音。为了使接收部分在夜间教室不使用时能自动处于停止工作的状态，本实施例中为接收装置供电的电源电路13具有光控自动切换的功能。电源电路13中的件14为光敏三极管，15为光信号比较器(属现有技术)，J为切换继电器。电原理图中编号为1-12的各虚线框内的电路与电路框图中相同编号的电路单元相对应。
图6和图7分别为发射部分和接收部分的外观示意图，其中16为发射部分的笔型外壳，17为红外透射半球形窗，18为红外接收半球形窗，19为接收部分的外壳。接收部分的外壳19由固定杆20紧固于教室的天花板上。
电原理图中各元器件如下IC1A、IC2A和IC3A均为集成电路MC4558，
IC4A为集成电路MC33110D，G1为三极管9014，G2为三极管9015，G4为三极管9018，G5-G8均为三极管9015，G9-G11均为三极管8050，VD1-VD3均为国产红外发射管HIR305B；IC1为国产集成电路CD20111，IC2为集成电路MC4558，IC3为集成电路MC33110D，IC4为集成电路7805，IC5为集成电路TDA2030A，G′1为单晶硅管2SK30A，G′2为三极管9018，XTAL1-XTAL3均为晶振器件(10.7MHZ)，VT1和VT2均为红外接收管2CU1B，DX为变容二极管。
R1-R34，R′1-R′4均为电阻，C1-C22，C′1-C′14均为电容器，CH，L1-L2，L′0--L′9均为电感元件。
以上实施例仅是为了对本实用新型作进一步说明的具体实施方式
之一，而本实用新型的范围不受该实施例的局限。
权利要求1.一种红外无线授课扩音装置，其特征是包括发射部分和接收部分，(1)发射部分语音采拾电路单元(1)的输出端与语音放大及选频电路单元(2)的输入端电连接，语音放大及选频电路单元(2)的输出端与语音电平压缩电路单元(3)的输入端电连接，语音电平压缩电路单元(3)的输出端与语音调频电路单元(4)的输入端电连接，语音调频电路单元(4)的输出端与放大调制脉冲信号电路单元(5)的输入端电连接，放大调制脉冲信号电路单元(5)的输出端与红外发射管(6)的输入端电连接，(2)接收部分红外接收管及滤波电路(7)的输出端与前置放大电路单元(8)的输入端电连接，前置放大电路单元(8)的输出端与滤波电路单元(9)的输入端电连接，滤波电路单元(9)的输出端与频率解调及音频信号放大电路单元(10)的输入端电连接，频率解调及音频信号放大电路单元(10)的输出端与音频解压及放大电路单元(11)的输入端电连接，音频解压及放大电路单元(11)的输出端与音频功率放大电路及扬声器单元(12)的输入端电连接。
2.如权利要求1所说的红外无线授课扩音装置，其特征是接收部分具有光控自动切换电源电路。
3.如权利要求1所说的红外无线授课扩音装置，其特征是发射部分具有由三极管(G1和G2)构成的开机静音电路。
专利摘要本实用新型为一种电化教学装置。发射部分具有语音采拾、语音放大及选频、语音电平压缩、语音调频、放大调制脉冲信号、红外发射管等电路单元。接收部分具有红外接收管及滤波、前置放大、滤波、频率解调及音频信号放大、音频解压及放大、音频功率放大等电路单元。产品优点:调制载波采用红外线,可克服无线电磁波有强穿透性的弊端,杜绝相邻教室之间的干扰,发射器可制造成同一工作频率,降低了生产成本。使用者可以持同一个发射器到不同教室授课,无须改频。频率稳定,抗干扰强,接收部分经解调,解压后,还原音质质量好。
文档编号H04B10/00GK2490782SQ0120677
公开日2002年5月8日 申请日期2001年7月5日 优先权日2001年7月5日
发明者林振波 申请人:林振波