CN212259318U - 一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蓝牙音箱技术领域，为了解决现有技术中电池使用完全、忘记关机电量耗尽、不能K歌及音质差的技术问题，本实用新型提供了一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，包括：电池，用于给无线麦克风电路供电；升压模块，用于对电池电压进行升压；第一稳压模块，用于稳压并对发射模块供电；第二稳压模块，用于稳压并对控制模块供电；发射模块，用于咪芯的音频信号放大、调制及发射；控制模块，用于控制发射模块，检测电池电压；升压模块与电池、第一稳压模块、第二稳压模块连接，第一稳压模块与发射模块连接，第二稳压模块与控制模块连接，发射模块与控制模块连接，控制模块与电池连接。

Description

一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱

技术领域

本实用新型涉及蓝牙音箱技术领域，具体而言，涉及一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱。

背景技术

市面上现有的无线麦克风，一般使用内置电池供电，当电池使用一段时间后电池电压降低，但这并不代表电量耗尽，更换电池会造成浪费，继续给供电因电压过低，达不到麦克风正常工作电压会影响性能，忘记关麦克风时容易将电池电量耗尽。

人们需要K歌时，常使用传统的音箱，通过音频线和功放及扬声器***连接，设备笨重、布线繁琐、成本投入高的问题，不能随身携带。

传统的蓝牙音箱，一般都不具有麦克风输入功能，只能单纯欣赏音乐、听音频节目，没有K歌功能，无法充分发挥蓝牙音箱的特点。

传统的蓝牙音箱，一般都不具有DSP音效处理功能，人声干涩、沙哑、单调，不够饱满和洪亮，唱歌比较吃力，音响效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，为了解决现有技术中电池使用完全、忘记关机电量耗尽、不能K歌及音质差的技术问题，本实用新型的技术方案是如此实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种无线麦克风发送端，包括：电池，用于给无线麦克风电路供电；升压模块，用于对所述电池电压进行升压；发射模块，用于咪芯的音频信号放大、调制及发射；控制模块，用于控制所述发射模块，检测所述电池电压；第一稳压模块，用于稳压并对所述发射模块供电；第二稳压模块，用于稳压并对所述控制模块供电；所述升压模块与所述电池、所述第一稳压模块、所述第二稳压模块连接，所述第一稳压模块与所述发射模块连接，所述第二稳压模块与所述控制模块连接，所述发射模块与所述控制模块连接，所述控制模块与所述电池连接。

作为其中一种实施方式，还包括第一指示灯、第二指示灯，所述控制模块分别与所述第一指示灯、第一指示灯连接。

作为其中一种实施方式，所述发射模块与所述控制模块通过I2C进行通讯。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种蓝牙桌面音响接收端，包括：UHF接收模块，用于接收超高频波段信号；蓝牙模块，用于接收蓝牙波段信号；音效处理器，用于处理音频；功放模块，用于音频放大；单片机，用于检测、解码和控制；所述UHF接收模块数量至少为一个，所述UHF接收模块与所述音效处理器、所述单片机连接，所述蓝牙模块与所述音效处理器连接，所述功放模块与所述音效处理器、所述单片机连接。

作为其中一种实施方式，所述UHF接收模块数量为两个，分别为第一接收模块、第二接收模块。

作为其中一种实施方式，还包括第三指示灯、第四指示灯，分别与所述单片机连接。

作为其中一种实施方式，还包括Aux In接口，与所述音效处理器连接。

作为其中一种实施方式，所述功放模块为数字功放，所述音效处理器与所述功放模块通过I2S总线进行数据传输。

作为其中一种实施方式，所述音效处理器型号为CS47L35。

第三方面，本实用新型实施例提供了一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，包括无线麦克风发送端和蓝牙桌面音响接收端，蓝牙桌面音响接收端与无线麦克风发送端无线连接。

本实用新型实施例提供了一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，带来的有益有效果：

无线麦克风供电池电压低时仍可正常使用，有效利用电能，避免更换电池会造成浪费，保证良好的音频动态范围和麦克风的正常工作，超时未使用时自动关机，防止电池耗尽；相比传统的音箱，方便携带和使用，适合居家娱乐或外出旅游；无线麦克风与蓝牙桌面音箱相结合，既能欣赏音乐又能K歌，适合居家及旅行对音乐的需求；采用三核音频DSP，音效好，音质佳，提升了用户体验。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的无线麦克风发送端原理框图；

图2为本实用新型实施例提供的蓝牙桌面音箱接收端原理框图；

图3为本实用新型实施例提供的蓝牙无线输入应用场景示意图；

图4为本实用新型实施例提供的音频线有线输入应用场景示意图；

图5为本实用新型实施例提供的蓝牙桌面音效音频通路图。

图中：发射模块11、控制模块12、第一稳压模块13、第二稳压模块14、升压模块15、电池16、第一指示灯17、第二指示灯18、第一接收模块21、第二接收模块22、蓝牙模块23、音效处理器24、功放模块25、单片机26、存储模块27、第三指示灯28、第四指示灯29。

图文中术语解释：

GPIO，General-purpose input/output，通用型之输入输出，单片机的通用输入输出端口；UHF，Ultra High Frequency，超高频,频率范围470MHz～960MHz；MCU，MicroControllerUnit，微控制单元；I2C，Inter－Integrated Circuit，集成电路总线，由飞利浦公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线；I2S，Inter—IC Sound，集成电路内置音频总线，是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准；EN，Enable，表示使能，使每个模块或电路工作；CCO，Configurable Clock Cutput，可以配的时钟输出，单片机的一个功能引脚；ADC，Analog-to-Digital Converter，模/数转换器或者模拟/数字转换器。是指将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件；CS，ChipSelect，片选，由控制芯片发出的选择输出对象的信号，就相当于选中信号的目的地；SPI，Serial Peripheral Interface，串行外设接口，一种同步外设接口，它可以便单片机与各种***设备以串行方式进行通信以交换信息；DSP，Digital Sound Processor，数字声音处理器；LED，Light Emitting Diode，发光二极管；Aux In，Auxiliary In，辅助输入，多指外接音频或视频输入；Det，Detection，检测；Line In，线路输入；MUTE，静音；BT，Bluetooth，蓝牙，频率范围2400MHz～2483.5MHz；SPK_L，Speaker Left，左喇叭、左扬声器；SPK_R，Speaker Right，右喇叭、右扬声器；IR，Infra-red，红外线；VCC，Volt Current Condenser，意为电路的供电电压，电源；Battery，电池；Charge，充电；CHIP，芯片；Reverb，混响；Echo，回响；EQ，Equalizer，均衡器；DRC，Dynamic Range Control，动态范围控制；ANT，Antenna，天线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

参阅图1，为本实用新型实施例提供的无线麦克风发送端原理框图，无线麦克风发送端包括：发射模块11、控制模块12、第一稳压模块13、第二稳压模块14、升压模块15、电池16、第一指示灯17、第二指示灯18、动圈式咪芯、UHF发射天线、电源按键、电路板。

电路板上安装有发射模块11、控制模块12、第一稳压模块13、第二稳压模块14、升压模块15。

电池16用于给无线麦克风电路供电，电池16与升压模块15连接，升压模块15用于将电池16的电压进行升压，第一稳压模块13用于稳压并对发射模块11供电，第二稳压模块14用于稳压并对控制模块12供电。

本实用新型的一实施例中，麦克风为2节5号电池供电，在使用过程中，随着电量的慢慢减少，电池电压会慢慢降低，但这并不代表电量耗尽，更换电池会造成浪费，继续给供电因电压过低，达不到麦克风正常工作电压会影响性能，为了保证良好的音频动态范围和麦克风的正常工作，所以增加了DC-DC升压电路，升压模块15选用SY7080ABC芯片，可在输入电压0.9V至4V区间时输出4V电压，此电压并不适合直接给发射模块11和控制模块12供电，一是电压过高，二是升压模块15输出的是高频开关电源，有高频分量的干扰。鉴于此，再后级电路再设置第一稳压模块13、第二稳压模块14，将电压稳定至3.3V，并开关电源转换为线性电源，第一稳压模块13、第二稳压模块14均选用SGM2019-ADJ芯片。

在本实用新型的一实施例中，麦克风选用动圈式咪芯，用于将声波转化为电信号，其原理是线圈切割磁力线产生电压信号。

发射模块11与动圈式咪芯连接，发射模块11选用KT0646M芯片，KT0646M为UHF无线发射芯片，负责将咪芯收集的微弱人声音频信号放大，然后调整成UHF信号，通过UHF发射天线发射出去。UHF频段与蓝牙频段相比，频率低使传输距离更远、带宽大使音质更高、对方向性要求弱。

控制模块12与发射模块11连接，控制模块12选用MA82G5D16芯片，MA82G5D16为8位8051架构的单片机，在这里充当主控MCU，主要负责KT0646M的初始化、频点设定、发射功率设定、开关控制等。控制模块12与发射模块11通过I2C总线通信，发射模块11设置有一个使能引脚。

控制模块12分别与电源按键、电池16、第一指示灯17、第二指示灯18连接，用户按下电源按键超过0.5秒，开机，控制模块12从深度休眠模式唤醒，控制模块12将第二指示灯18点亮，将CHIP_EN脚输出高电平到发射模块11的使能引脚，同时通过I2C总线对发射模块11进行初始化，并设定UHF发射频率，发射模块11开始采集从动圈式咪芯传来的人声信号，并放大、调制成UHF信号进行发射。

电池电压监测功能：

麦克风工作过程中，控制模块12通过ADC端口实时读取电池16电压，当检测到电池电压低于2.1V时，第二指示灯18熄灭，第一指示灯17闪烁，提醒用户更换电池；当检测到电池电压持续30秒低于1.9V时，将CHIP_EN输出低电平，第一指示灯17熄灭，控制模块12进入深度休眠模式，麦克风自动关机。

超过10分钟无人声自动关机功能：

麦克风工作过程中，控制模块12通过I2C实时的查询麦克风输入的信号电平，当检测到持续10分钟麦克风输入的人声信号低于80dB,则麦克风会自动关机。此功能的主要作用是防止用户不唱歌时，忘记关闭麦克风电源而使电池耗尽。

在本实用新型的一实施例中，第一指示灯17为红色LED、第二指示灯18为绿色LED。

参阅图2，为本实用新型实施例提供的蓝牙桌面音箱接收端原理框图，蓝牙桌面音箱接收端包括：第一接收模块21、第二接收模块22、蓝牙模块23、音效处理器24、功放模块25、单片机26、存储模块27、第三指示灯28、第四指示灯29。

第一接收模块21、第二接收模块22均为UHF接收模块，本实施例中的UHF接收模块数量为两个，在此仅为举例说明，不代表限制为两个，意味着可以是一个、两个或更多个。

第一接收模块21、第二接收模块22分别与音效处理器24、单片机26连接，蓝牙模块23与音效处理器24连接，功放模块25分别与音效处理器24、单片机26连接。

第一接收模块21和第二接收模块22用于接收无线麦克风发送端的UHF频波段信号，蓝牙模块23用于接收智能手机或电脑发送的蓝牙波段信号，音效处理器24用于处理音频，功放模块25用于声音放大，单片机26用于检测、解码和控制，存储模块27用于存储数据，第三指示灯28和第四指示灯29用于指示工作状态。

具体地，第一接收模块21、第二接收模块22选用KT0656M芯片，KT0656M负责接收无线麦克风发来的UHF信号并将人声信号解调出来，通过I2S接口(I2S1)输入到音效处理器24。

具体地，蓝牙模块23选用BK3266芯片，主要功能为接收手机或其他音频设备的蓝牙音频信号(遵从标准蓝牙A2DP协议)，然后解调出音乐或伴奏，以模拟音频信号的方式(Line In1)输入到音效处理器24。

具体地，音效处理器24选用CS47L35芯片，该芯片为三核音频DSP，里面内置专门针对人声的卡拉OK算法(如混响算法Reverb、回声算法Echo、均衡算法EQ等)，还可以对音乐或伴奏进行音效处理(音频动态范围控制DRC、均衡算法EQ)。该芯片有丰富的音频输入输出接口：有2路模拟立体声ADC输入，3路模拟立体声DAC输出，3路独立的I2S全双工数字音频接口。

具体地，功放模块25选用NTP8214G芯片，该芯片为数字功放，其最大输出功率为30W，其功能是将DSP输出的I2S数字音频信号进行功率放大，然后推动扬声器发声。

具体地，单片机26选用STM8S003F3芯片，该芯片为8位MCU，主要功能负责UHF接收芯片的初始化及控制、负责DSP的初始化及控制、负责功放芯片的初始化及控制、负责红外遥控接收及解码、LED显示控制、负责AUX输入检测、充电状态检测、负责电源管理及电池电压监测。

具体地，存储模块27选用GD25Q16B芯片，该芯片为2MB的串行FLASH,用于保存音效处理器24的软件代码及参数。

具体地，第三指示灯28为红色LED指示灯，当电池电压低时闪烁，当充电时常量，充满后熄灭；第四指示灯29为绿色LED指示灯，指示工作状态，主机开机时长亮，关机时熄灭。

图2还包括：

SPL_L/SPL_R为全频段扬声器，最大功率为20W。

Aux In为3.5mm外部音频输入，可以通过3.5mm音频线将手机或其他音频设备的音频信号输入到蓝牙音箱主机中。

Aux Det为Aux In***检测，平时为高电平，当3.5mm音频线***时，向MCU输入低电平。

BatteryADC为电池电压监测，此引脚接MCU的ADC输入引脚。主机内置有8000mAH锂电池，当监测到电池电压低于3.5V时，MCU控制红色LED_R闪烁，提示用户电池电量低，需要及时充电。

Change Det为充电检测脚，当正在向锂电池充电时，此引脚向单片机26输入低电平。

蓝牙桌面音箱，与传统音箱相比，体积小，便于携带，适合居家娱乐或外出旅游。

工作原理：

参阅图2-5，其中图5，干声指原声的、未经过任何音效处理的人声；湿声指经过音效算法处理过的人声，比如混响、回声、均衡、等处理；混音指湿声与伴奏(或背景音乐)的混合音频；图中的A/D为ADC转换器，可以将模拟音频转换成数字音频；图中的“+”，表示混音器，就是把2种及以上的声音相叠加。

1.用户按下遥控器上的电源键，单片机26从深度休眠模式唤醒，蓝牙音箱主机开机。

2.单片机26相应的GPIO输出高，点亮第四指示灯29。

3.单片机26的UHF_EN脚输出高，使UHF芯片上电，并通过I2C总线初始UHF芯片，并设定好UHF接收频率，然后2颗UHF接收芯片开始工作，实时的接收UHF信号，并解调出人声信号，将人声信号通过I2S1输出给音效处理器24。

4.蓝牙模块23开始工作，进入蓝牙广播模式，等待蓝牙配对。

5.单片机26开始初始化音效处理器24：

5.1单片机26从CCO引脚输出6MHz方波，作为音效处理器24的***时钟。

5.2将CS1送低，CS2送低，选中存储模块27，从中通过SPI接口读取数据。

5.3然后将CS1送高，CS2送低，选中音效处理器24，将读到的数据通过SPI接口写入音效处理器24中。

5.4重复步骤5.2、步骤5.3，直到全部DSP代码搬运完毕。

5.5单片机26通过SPI总线向音效处理器24发送DSP运行指令，此时音效处理器24开始运行。不停的将人声数据从I2S1取出，并进行各种音效运算，与Line In1或Line In2的音乐或伴奏进行混音，将混音数据通过I2S2输出到功放模块25。

6.单片机26初始化功放模块25，为了避免开机瞬间电流冲击而产生瞬时噪音，单片机26先将MUTE引脚输出高，先将功放模块25静音。然后通过I2C总线对功放模块25进行初始化，设定好功放模块25的内部参数，全部初始化完成后，将MUTE引脚输出低，功放模块25解除静音。

7.音箱开机默认进入蓝牙模式，当用户通过手机连接好蓝牙后，通过手机播放音乐，音乐会通过蓝牙传输到音效处理器24的Line In1,经过音效处理器24的均衡器处理后，与带音效的人声混合，通过I2S2输出到功放模块25，此时扬声器发出声音。

8.用户***3.5mm的Aux In线后，单片机26通过Aux Det检测到外部Aux In***，则通过SPI总线发指令给音效处理器24，让内部模拟音频通道选通Line In2,用户将3.5mm的另一头***到手机的3.5mm耳机孔，此时手机的音乐通过3.5mmAux线输入到音效处理器24内部，经过内部均衡算法后，与带音效的人声进行混合，通过I2S2输出到功放模块25。

9.用户通过遥控器的按键调节人声音量、音乐音量、人声混响等等这些参数，单片机26接收到这些红外按键消息后，通过SPI总线，向音效处理器24发出对应的控制指令，达到调整音频参数的目的。

10.用户再次按下遥控器上的电源键，所有的LED指示灯熄灭，单片机26将音效处理器24、功放模块25、第一接收模块21、第二接收模块22设定到休眠状态，然后单片机26自己进入深度休眠状态，蓝牙音箱主机进入待机状态。

一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，包括无线麦克风发送端和蓝牙桌面音箱接收端，无线麦克风和蓝牙桌面音箱通过无线连接，蓝牙桌面音箱接收无线麦克风发送的UHF波段信号，还包括一个用于控制蓝牙桌面音箱的遥控器，遥控器与蓝牙桌面音箱用过红外线连接。

本实用新型实施例提供了一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，带来的有益有效果：

无线麦克风供电池电压低时仍可正常使用，有效利用电能，避免更换电池会造成浪费，保证良好的音频动态范围和麦克风的正常工作，超时未使用时自动关机，防止电池耗尽；相比传统的音箱，方便携带和使用，适合居家娱乐或外出旅游；无线麦克风与蓝牙桌面音箱相结合，既能欣赏音乐又能K歌，适合居家及旅行对音乐的需求；采用三核音频DSP，音效好，音质佳，提升了用户体验。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，其特征在于，包括无线麦克风发送端，所述无线麦克风发送端包括：

电池(16)，用于给所述无线麦克风电路供电；

升压模块(15)，用于对所述电池(16)电压进行升压；

发射模块(11)，用于咪芯的音频信号放大、调制及发射；

控制模块(12)，用于控制所述发射模块(11)，检测所述电池(16)电压；

第一稳压模块(13)，用于稳压并对所述发射模块(11)供电；

第二稳压模块(14)，用于稳压并对所述控制模块(12)供电；

所述升压模块(15)与所述电池(16)、所述第一稳压模块(13)、所述第二稳压模块(14)连接，所述第一稳压模块(13)与所述发射模块(11)连接，所述第二稳压模块(14)与所述控制模块(12)连接，所述发射模块(11)与所述控制模块(12)连接，所述控制模块(12)与所述电池(16)连接。

2.根据权利要求1所述的一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，其特征在于，还包括第一指示灯(17)、第二指示灯(18)，所述控制模块(12)分别与所述第一指示灯(17)、所述第二指示灯(18)连接。

3.根据权利要求1所述的一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，其特征在于，所述发射模块(11)与所述控制模块(12)通过I2C进行通讯。

4.一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，包括蓝牙桌面音响接收端，其特征在于，所述蓝牙桌面音响接收端包括：

UHF接收模块，用于接收超高频波段信号；

蓝牙模块(23)，用于接收蓝牙波段信号；

音效处理器(24)，用于处理音频；

功放模块(25)，用于音频放大；

单片机(26)，用于检测、解码和控制；

所述UHF接收模块数量至少为一个，所述UHF接收模块与所述音效处理器(24)、所述单片机(26)连接，所述蓝牙模块(23)与所述音效处理器(24)连接，所述功放模块(25)与所述音效处理器(24)、所述单片机(26)连接。

5.根据权利要求4所述的一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，其特征在于，所述UHF接收模块数量为两个，分别为第一接收模块(21)、第二接收模块(22)。

6.根据权利要求4所述的一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，其特征在于，还包括第三指示灯(28)、第四指示灯(29)，分别与所述单片机(26)连接。

7.根据权利要求4所述的一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，其特征在于，还包括AuxIn接口，与所述音效处理器(24)连接。

8.根据权利要求4所述的一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，其特征在于，所述功放模块(25)为数字功放，所述音效处理器(24)与所述功放模块(25)通过I2S总线进行数据传输。

9.根据权利要求4所述的一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，其特征在于，所述音效处理器(24)型号为CS47L35。

10.一种带无线麦克风的蓝牙桌面音箱，其特征在于，包括权利要求1至3所述的无线麦克风发送端和权利要求4至9所述的蓝牙桌面音响接收端，所述蓝牙桌面音响接收端与所述无线麦克风发送端无线连接。

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