简易无线话筒扩音系统设计及实现

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

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电子电路设计与方案

图4 发射机实物图

■2�2 接收机

接收机部分硬件功能的实

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。接收机原理电路图如图5所示。

■2�3 音频功率放大电路

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。图6是LM386音频功率放大器电路图,图中LM386引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μF。引脚1及引脚8间加一个10μF 的电容使增益为200，引脚2通过一个电容接电位器，可调节功放声音大小；引脚6接电源，并且和地之间接一个1000μF 滤波电容，滤除杂波。引脚5接通过输出耦合电容接输出，该电容作用：（1）阻隔直流+耦合。搁断

直流电压，直流电压过大有可能会损坏喇叭线圈。（2）耦合音频的交流信号。图7是LM386

音频功率放大器实物图。

图7 LM386音频功率放大器实物图

■2�4 混音电路

LM324内部集成了四个独立的运放单元，系统使用其中两个独立运算单元完成不同频率声音信号的叠加，之后再通过一个独立单元将信号合并，最后通过功率放大电路将信号放大，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8是混音、扩音电路图，图9是混音、扩

音实物图。

图5 接收机原理电路图

图6 LM386音频功率放大器电路图图8 混音、扩音电路图

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电子电路设计与方案

图9 混音、扩音实物图

混音、扩音组装后的实物图如图10所示，图中含三个功率放大器模块、一个混音模块和两个输出喇叭。

图10 混音、扩音组装后的实物图

3 结论

本设计将无线高频电子技术和音频放大和混合技术相结合，充分利用LM386音频功率放大器和LM324四路运算集成电路，达到音频放大和音频混合的效果。经试验测

试，发射机载波频段范围大致可达到，通信距离最远可达15m。整个系统的设计供电独立，低功耗，体积小。但因BH1417芯片的自身特性问题，载波频段不能做到连续变化，这是选择BH1417芯片不可避免的遗憾之处。

参考文献

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■4�2 躯干结构

躯干由两块上下盖板组成，上下盖板用六个舵机连接在一起，躯干上的舵机是控制腿部结构的水平移动的，可使机器人运行前进后退等动作。因为控制电路在机器人躯干部位，所以线路比较复杂，应该合理安排线路走向，保证机器人动作的完成。

5 组装与调试

机器人的动作是由在LOBOT 公司提供的平台上进行编写的，因舵机本身有些许误差，所以需要将一个动作逐步进行调试，再将所有动作批量拷入舵机控制板中，以便STM32调用。

将所有调试好的硬件电路与软件电路组装起来，并进行最终调试，检查机器人的整体的运行情况。分析并记录机器人的故障问题，在以后做类似的项目时可以拿来作为参考，来解决与预防类似的问题。

6 总结

通过整个机器人设计的制作，我成功制作出一个集语音，避障，寻迹等功能为一体的六足机器人。它成功实现了预期设定的所有功能，能够自行行走，避障，可以语音控制，避障，展示趣味动作等，具有较高的学习和传播性。我自己也是收获颇多，提高自己的动手实践能力，为以后的学习和工作打下了良好的基础。

参考文献

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