红外同声传译系统技术原理.doc

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除红外同声传译系统技术原理一、概述在国际会议中，由于语言的差异，同声传译系统被广泛的应用。自七十年代红外同声传译设备问世以来，该系统经历几十年的发展，技术已非常成熟。为了让行业类专业认识能更清楚的了解该系统，就本系统中所涉及的红外调制、红外辐射、红外接收以及实际工程安装应用等方面做了详细的阐述。二、红外同传系统红外线传输原理所谓红外线传输，是采用红外光作为“声音”的传输媒介，进行语音的传输。但是为了抑制噪声以及实现多种声音并行传输，不直接使用声音进行传输，而是先对声音进行频率调制，形成调频信号后再经红外光进行传输。主要涉及的原理有红外光的产生、声音

2、的调频调制、红外光的调制、红外信号的辐射、红外光的检测、转换、声音解调、声音压扩放大处理等。图一所描述的是红外同传系统中的各种信号形式：A:音频信号：语音通过拾音器形成的声频电信号，人讲话的声频信号频率一般比较低，在200Hz4000Hz左右；B:载波频率：用来调制音频信号的载波（频偏比较高，1.7MHz3.9Mhz之间12种不同频率的载波，后面会详细说明）；C:调频信号：语音经过载波调制之后的信号，频率随声频的大小而变化（在允许的频偏7.5KHz范围内），幅度不变；D:未经调制的红外光：阵列红外发光二极管在正常工作电压的驱动下，发出强度恒定的红外光；E:经过调频信号调制的红外光：阵列红外发光

3、二极管经过调频信号进行幅度调制，产生的强度随调频信号变化而变化的红外光。图一1、红外光的产生该系统采用阵列红外二极管的形式对外辐射红外光线，与普通的发光二极管原理一样，在二极管的PN结加上正向电压，使电子和空穴载流子在结区相遇复合，形成“光照复合”。所谓“光照复合”就是电子从高能量级向低能量级跃迁的过程中，以光子的形式释放能量，形成了光。不同材料的PN结所形成的光的波长也不相同，因此我们常常能看到不同颜色的发光二极管。而使用镓、砷、砷化镓等材料构成的PN结，便能产生出红外光。2、红外同传系统中的调制在红外调制之前，首先对声音进行频率调制，不同通道的语音调制成不同频率的载频，再让这些已调制好的载

4、频对红外光进行幅度调制（用这些载频去驱动红外二极管）。因此这一个步骤是完成“电”（调频信号）“光”（红外光）的转换。表格1所列的参数是系统中的各个载频频率：表格1通道01234567891011载频(MHz)1.71.92.12.32.52.72.93.13.33.53.73.93、红外光的辐射由于单个红外二极管的辐射能力比较弱，在该系统上，一般采用多达几百个二极管构成平面阵列的形式进行辐射，其辐射量是所有二极管辐射的总和。为了满足各种大小不同的会议场所需求，可以定义多种不同功率规格的辐射器，主要体现在辐射能力的不同。4、红外光的接收红外光的接收是采用PIN硅二极管，这类二极管的灵敏度很高，开

5、关时间短，当在工作状态时，二极管受到红外光的照射，会在势垒层内产生载流子对，使得二极管有所导通，导通的程度取决于红外光照的强弱。根据这个原理，于是就能通过接收二级管导通的程度来体现红外光的强弱，而通过上面红外调制原理中的说明，可以得出红外光的强弱是调频信号的体现。因此，通过这类接收管，就能检出各个通道的调频信号，从而完成“光”（红外光）“电”（调频信号）的还原。那么在接收端，对红外接收管检出来的调频信号进行解调，其原理与普通调频收音机的解调原理是一样的，在不同的调频信号中解调出不同的语音。5、系统的原理框图图二所描述的是整个红外同传系统的原理框图：图2三、系统组成及产品指标1、红外同声传译的工

6、作过程会议代表的发言通过线路传输到各个翻译室，由翻译人员译成各种语言，经电缆传输到红外同传主机，经过主机的音频处理及频率调制，形成调频信号，经同轴电缆传输到红外辐射板，再利用调频信号对红外辐射板的发光管进行幅度调制，形成强弱变化的红外光辐射出去，与会代表使用红外接收机检测红外光的强弱变化，转换成电信号，再经过解调芯片解调出各种语音。2、红外同声传译的系统组成图3所描述的是红外同传系统的组成示意图，其中翻译台的数量由实际需求决定，最多可接11台翻译台。辐射板的数量配置根据会场的大小而定，可以无限制的级联。在有效的接受范围内，接收机的数量不受限制。图33、公信同声传译的产品指标这里只说明整个系统中

7、比较重要的几项参数：(1)系统非线性失真度：小于1% （语音的失真度）(2)调频频偏：7.5K(3)系统信噪比：大于65dB(4)系统频率响应：100Hz5KHz(5)电源： 主机及辐射板：220V 接收机：34.2V(6)通道数：12通道(7)载频：1.7MHz3.9MHz(8)辐射距离：大于50米四、工程应用中的注意事项红外同传的工程应用，最为主要的问题实际上就是辐射板的配置与安装。需要根据不同的会场来配置不同数量的辐射板，以及安装的位置。结合红外的特点，在实际应用中，主要需要注意以下几个问题：1、障碍物：由于红外光的传输类似于可见光，大的和不透明的障碍物会产生阴影，在阴影区域内信号的接收

8、有所减弱。因此，在安装辐射板的时候，需要顾及障碍物背后的区域。除此以外，移动的人体与物体也会产生类似的问题。2、合理利用漫反射：红外光也会被一些物体吸收或穿透及反射等特点，在实际应用中，我们的目的是要让红外光散布整个会场，因此要合理的利用漫反射的作用，一般浅色墙壁、天花板及地板都会有反射，这些反射对我们来说，是十分有效的。3、注意会场保密：对于透明的玻璃，红外光是会穿透出去的，在会场外面，也能收取到红外信息，因此需要在这些位置安装不透明的帘布等。同时，也能挡住外面阳光照射进来，因为阳光对红外还是有存在一定的干扰的。另外透明的玻璃是没有反射的，如果一个辐射板安装时面对大透明玻璃，那么，只有直接对

9、着的地方才能被使用，因为没有反射光可利用。4、高度安装：一般情况下，大部分室内的障碍物都是比较低，所以辐射板一般安装在相对较高的位置，与与会者之间形成一个角度照射，这样安装，也可以让照射面增大。5、近距离、远距离接收情况：在辐射板1米左右的近距离内，由于红外光比较强，在这个范围内很容易让接收机红外二极管接收饱和，会存在一定的干扰杂音。在远距离（超过辐射板标配距离）范围，由于红外光比较弱，接收机的二极管无法完全检测出完整的红外信号，也会存在断音或杂音等情况。不过为了在一定程度上解决这个问题，在接收机的电路上做了一定的处理，近距离时自动将增益降低，远距离红外信号很弱时，接收机静音处理，尽量减少噪音

10、对与会者产生的不适。6、光的干扰： 光的干扰是红外同传系统最主要的干扰之一，是因为红外光本身就是一种光。其干扰主要存在两个方面，一是节能灯、荧光灯所产生的高频干扰；二是太阳光、强红外光的干扰。对于前者，目前的红外系统基本上都得到了很好的解决，节能灯所产生的高频成分主要是几十KHz1MHz之间。早期的红外同传调制频率正好是在这个频段，而目前的红外同传调制频率都在2MHz左右。对于第二部分的干扰，只能尽量在工程中去避免了，如果会场存在很强的红外光线，对于我们的红外同传系统来说，就是属于干扰了。因为接收机的红外二极管一样能检测到这些红外光，但这部分红外光又不是我们所需要的。因此在需要安装红外同传的会场中，应尽量避免使用高强的红射灯，辐射板的安装也需要远离高亮的红色LED灯。在开会使用时，也应关闭窗帘，尽量避免太阳光的照射。【精品文档】第 5 页