[發明專利]一種基于可見光通信的高保真音頻重放裝置

在審

• 申請號: 201710099734.3
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN107046442A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 王京梅;林曉明;趙文俊;董岳
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B10/116
• 分類號: H04B10/116;H04B10/114;H04L27/26
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 甘茂

技術領域

本發明屬于可見光通信技術領域，具體涉及一種基于可見光通信的高保真音頻重放裝置。

背景技術

90年代發展起來的電子錄音和回放的設備帶給了人們聽音樂時身臨其境的感受。隨著音頻重放系統的不斷發展，5.1聲道、6.1聲道、7.1聲道等音響設備出現在了人們的生活中，這些音箱的出現滿足了人們對聲音品質的不斷追求。

目前，市場上的音頻重放裝置主要分為有線和無線兩類，有線的音頻重放裝置數據傳輸速度快，能夠保證音頻信號的高質量，但是有線音頻重放裝置傳送在使用時必須考慮布線的問題，使用起來較為麻煩。無線音頻重放裝置采用的無線技術主要有2.4G無線技術、WiFi技術和藍牙技術，這些技術均工作于2.4G ISM頻段，易受干擾，無線通信穩定性不良，主要瓶頸在于數據的傳輸速率有限，用這些技術來傳輸高質量的信號勢必會使音頻質量受到較大損失。因此，目前的無線技術難以支持5.1聲道、游戲等高臨場感音頻回放。

發明內容

本發明的目的在于針對背景技術存在的缺陷，提出了一種基于可見光通信的高保真音頻重放裝置，克服傳統高保真音頻重放裝置中無線技術信道容量有限、操作復雜等缺點。本發明提供的基于可見光通信的高保真音頻重放裝置具有通信容量大、通信穩定、數據傳輸速度快、操作便捷等優點，適用于KTV、電影院、家庭影音系統中。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種基于可見光通信的高保真音頻重放裝置，包括發送部分和接收部分，其中，發送部分包括編碼器、OFDM調制器、LED驅動電路、LED陣列，接收部分包括可見光接收器、放大電路、解調器、解碼器、高保真喇叭；其特征在于，在發送部分中，原始音頻信號輸入編碼器進行編碼，再由OFDM調制器對編碼后信號進行調制，所述OFDM調制器輸出調制信號送入LED驅動電路，所述LED驅動電路根據調制信號驅動LED陣列發送光信號；在接收部分中，可見光接收器接收光信號并將光信號轉換為電信號，電信號經過放大電路信號放大后送入解調器，解調后信號通過解碼器恢復為音頻信號，通過高保真喇叭播放。

進一步的，所述LED陣列中LED芯片數量滿足如下表達式：

N＝EavA/Φ_SUK，

其中，Eav為地面平均照度、Φ_S為LED芯片額定總光通、N為芯片數量、U為利用系數、A為地面面積、K為維護系數。

所述可見光接收器采用光敏二極管。

本發明的工作原理如下：發送部分將接收到的音頻信號進行編碼，然后將編碼后的多聲道音頻信號進行調制并通過LED燈發射，以廣播形式發送到覆蓋區域內；接收部分采用單聲道接收高保真喇叭單元，可預設聲道編號；整套音頻系統可按需靈活搭配，構成雙聲道立體聲重放系統、5.1聲道重放系統等。

本發明的有益效果為：

1、通信容量大，支持多聲道高保真數字音頻重放，聲道數目根據需要可隨便改變；

2、通信穩定，無干擾，傳輸速度快；

3、使用方便靈活，可以根據實際需求調整音響位置。

附圖說明

圖1為本發明基于可見光通信的高保真音頻重放裝置原理圖。

圖2為本發明實施例中的LED高速調制驅動電路圖，其中，晶體管BG1和BG2組成發射極耦合式開關，BG3和穩壓二極管Dz組成恒流源電路，為LED支路提供穩定的驅動電流。

圖3為本發明實施例中基于可見光通信的高保真音頻重放裝置的場景實施圖，其中，3-1為音頻輸出設備，可以通過有線和無線的方式與發送部分連接；3-2為發送部分，3-3為接收部分。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明作進一步詳細說明。

本實施例提供一種基于可見光通信的高保真音頻重放裝置，如圖1所示，包括發送部分和接收部分，其中，發送部分包括編碼器、OFDM調制器、LED驅動電路、LED陣列，接收部分包括可見光接收器、放大電路、解調器、解碼器、高保真喇叭；其特征在于，在發送部分中，原始音頻信號輸入編碼器進行編碼，再由OFDM調制器對編碼后信號進行調制，所述OFDM調制器輸出調制信號送入LED驅動電路，所述LED驅動電路根據調制信號驅動LED陣列發送光信號；在接收部分中，可見光接收器接收光信號并將光信號轉換為電信號，電信號經過放大電路信號放大后送入解調器，解調后信號通過解碼器恢復為音頻信號，通過高保真喇叭播放。

本實施例中，以PCM信號作為原始音頻信號，5.1聲道輸出為例進行說明。