[发明专利]一种基于可见光通信的高保真音频重放装置

说明书

技术领域

本发明属于可见光通信技术领域，具体涉及一种基于可见光通信的高保真音频重放装置。

背景技术

90年代发展起来的电子录音和回放的设备带给了人们听音乐时身临其境的感受。随着音频重放系统的不断发展，5.1声道、6.1声道、7.1声道等音响设备出现在了人们的生活中，这些音箱的出现满足了人们对声音品质的不断追求。

目前，市场上的音频重放装置主要分为有线和无线两类，有线的音频重放装置数据传输速度快，能够保证音频信号的高质量，但是有线音频重放装置传送在使用时必须考虑布线的问题，使用起来较为麻烦。无线音频重放装置采用的无线技术主要有2.4G无线技术、WiFi技术和蓝牙技术，这些技术均工作于2.4G ISM频段，易受干扰，无线通信稳定性不良，主要瓶颈在于数据的传输速率有限，用这些技术来传输高质量的信号势必会使音频质量受到较大损失。因此，目前的无线技术难以支持5.1声道、游戏等高临场感音频回放。

发明内容

本发明的目的在于针对背景技术存在的缺陷，提出了一种基于可见光通信的高保真音频重放装置，克服传统高保真音频重放装置中无线技术信道容量有限、操作复杂等缺点。本发明提供的基于可见光通信的高保真音频重放装置具有通信容量大、通信稳定、数据传输速度快、操作便捷等优点，适用于KTV、电影院、家庭影音系统中。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于可见光通信的高保真音频重放装置，包括发送部分和接收部分，其中，发送部分包括编码器、OFDM调制器、LED驱动电路、LED阵列，接收部分包括可见光接收器、放大电路、解调器、解码器、高保真喇叭；其特征在于，在发送部分中，原始音频信号输入编码器进行编码，再由OFDM调制器对编码后信号进行调制，所述OFDM调制器输出调制信号送入LED驱动电路，所述LED驱动电路根据调制信号驱动LED阵列发送光信号；在接收部分中，可见光接收器接收光信号并将光信号转换为电信号，电信号经过放大电路信号放大后送入解调器，解调后信号通过解码器恢复为音频信号，通过高保真喇叭播放。

进一步的，所述LED阵列中LED芯片数量满足如下表达式：

N＝EavA/Φ_SUK，

其中，Eav为地面平均照度、Φ_S为LED芯片额定总光通、N为芯片数量、U为利用系数、A为地面面积、K为维护系数。

所述可见光接收器采用光敏二极管。

本发明的工作原理如下：发送部分将接收到的音频信号进行编码，然后将编码后的多声道音频信号进行调制并通过LED灯发射，以广播形式发送到覆盖区域内；接收部分采用单声道接收高保真喇叭单元，可预设声道编号；整套音频系统可按需灵活搭配，构成双声道立体声重放系统、5.1声道重放系统等。

本发明的有益效果为：

1、通信容量大，支持多声道高保真数字音频重放，声道数目根据需要可随便改变；

2、通信稳定，无干扰，传输速度快；

3、使用方便灵活，可以根据实际需求调整音响位置。

附图说明

图1为本发明基于可见光通信的高保真音频重放装置原理图。

图2为本发明实施例中的LED高速调制驱动电路图，其中，晶体管BG1和BG2组成发射极耦合式开关，BG3和稳压二极管Dz组成恒流源电路，为LED支路提供稳定的驱动电流。

图3为本发明实施例中基于可见光通信的高保真音频重放装置的场景实施图，其中，3-1为音频输出设备，可以通过有线和无线的方式与发送部分连接；3-2为发送部分，3-3为接收部分。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

本实施例提供一种基于可见光通信的高保真音频重放装置，如图1所示，包括发送部分和接收部分，其中，发送部分包括编码器、OFDM调制器、LED驱动电路、LED阵列，接收部分包括可见光接收器、放大电路、解调器、解码器、高保真喇叭；其特征在于，在发送部分中，原始音频信号输入编码器进行编码，再由OFDM调制器对编码后信号进行调制，所述OFDM调制器输出调制信号送入LED驱动电路，所述LED驱动电路根据调制信号驱动LED阵列发送光信号；在接收部分中，可见光接收器接收光信号并将光信号转换为电信号，电信号经过放大电路信号放大后送入解调器，解调后信号通过解码器恢复为音频信号，通过高保真喇叭播放。

本实施例中，以PCM信号作为原始音频信号，5.1声道输出为例进行说明。