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最佳无线音频产品设计评估

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发表于 2010-4-28 13:20:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
设计最佳的无线音频产品
Nordic Semiconductor公司的nRF24Z1数字音频流芯片可提供比蓝牙芯片更优质的音响效果以及更长的电池寿命。消费者不喜欢有导线的东西,这也是为什么众多制造商蜂拥而起,急于为随身听提供无线耳机的原因。
  设计人员在进行无线音频电路设计时,有三个重要因素必须优先考虑:简单的设计,优良的音质以及超低耗电。若非能够保证音质可以与有线设备平分秋色,而且无线连接也不会导致电池寿命的大幅减少,消费者是不会购买这样的无限产品的。

  蓝牙1.2(BT1.2)看起来似乎是一个理想的解决方案,可是它的带宽不够充足。虽然BT1.2足以传送音乐数据,可是在音质上远远无法像有线MP3随身听那样提供接近CD音质的品质。BT1.2的另一个缺点是:为了确保互换性而形成的数据包结构相当复杂,这样就会大幅增加处理量以及同步处理需求,导致电池消耗迅速增加。

超优高音品质
  而Nordic的nRF24Z1数字音频流接收器拥有4Mbit/s的带宽,其电源消耗率也只有BT1.2的一半,因此对于高品质无线音响产品来说,nRF24Z1是替换蓝牙的最佳选择。此外,nRF24Z1不需要蓝牙产品必须的标准测试,产品的设计周期以及上市时间可以大幅缩短。
  nRF24Z1使用的是全球通用的2.4GHz ISM自由频段,nRF24Z1已为许多厂商使用于自己的高品质产品上,产品性能得到实际验证。
  Nordic推出的nRF24Z1无线耳机参考设计--Wireless Headphone Reference Design 1(nRF24Z1-HPR1),和简单易懂的设计指南,让那些即使不熟悉RF设计的技术人员,也可以十分容易地掌握设计方法。

  便携产品的音质基准通常以CD的音质来衡量。CD数字音频是对每个音频信号通道以44.1kHz的采样频率和16bit的分辨率而成。所产生的数据流为1.41Mbit/s
  BT1.2的数据传输率标称值为1MB,而其实际传输率为720K左右。这样的数据传输率只能满足于传输语音或经压缩处理所产生的音频流,更无法传输CD音质的音频流,当然听起来也远不如Nordic nRF24Z1所提供的音质效果。
拥有4Mbit/s带宽的nRF24Z1,远高于传输48KHz采样频率和16bit分辨率的立体声音频所需的1.54Mbit/s。有足够的空间再次传送丢失的数据包;验证接收到的数据包;处理用户中断请求(例如用户按下按钮);元件地址分配以及分时多路传输等多项作业。
  和蓝牙一样,nRF24Z1采用跳频技术 (FHSS),工作频率在不同的频段之间移动来传输无线讯号,以避免和其他使用2.4GHz ISM频段的设备发生冲突。

延长电池寿命
  对使用如MP3随身听等便携式产品的消费者而言,电池寿命是极为重要的环节。用户期盼能够在长时间持续不断地使用而需经常充电。

比较一下nRF24Z1BT1.2,读者就会明白Nordic的元器件在实际工作时,电源消耗是多么的少。以下所有数值,都是在电池中等程度的放电率以及电池容量随时间线性减少的假设前提下获得的结果。
  BT1.2音频处理芯片在工作时,一般大约消耗60mA电流,因此在2V电压下工作时,可以推算出该产品的功耗应为120mW
  假设电源使用3.7V锂电池,经过转换效率为90%的直流-直流转换器(DC-DC Converter)后,电源功耗将是133mW。耳机中的DAC转换器和放大器在工作状态下约消耗4mA电流。假设DAC转换器和放大器直接在3.7V电池的电压下开始工作,那么它的功耗将达14.8mW
  典型的3.7V锂电池的总容量是900mAh,可提供3330mWh的电力。一般蓝牙在播放音乐时的总功耗是147.8mW(133mW+14.8mW = 147.8mW),因此电池寿命最大是3330mWh/147.8mW = 22.5小时。
  而采用NordicnRF24Z1RF无线信号传输电路(RF link)是由音频接收器(ARX)和音频发射器(ATX)两部分构成的。ARX的平均消耗电流是22.9mA(1)ATX的平均消耗电流是17.8mA(
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 楼主| 发表于 2010-4-28 13:27:17 | 显示全部楼层

RE:最佳无线音频产品设计评估

典型的3.7V锂电池的总容量是900mAh,可提供3330mWh的电力。一般蓝牙在播放音乐时的总功耗是147.8mW(133mW+14.8mW = 147.8mW),因此电池寿命最大是3330mWh/147.8mW = 22.5小时。
  而采用Nordic的nRF24Z1的RF无线信号传输电路(RF link)是由音频接收器(ARX)和音频发射器(ATX)两部分构成的。ARX的平均消耗电流是22.9mA(图1),ATX的平均消耗电流是17.8mA(图2)。优秀的半导体芯片设计保证了Nordic的nRF24Z1实现了“超”低功耗。上述图表显示的收发数值是在44.1KHz采样频率,16bit分辨率,无音频压缩以及良好的无线连接环境下的测试结果。
  当nRF24Z1工作电压为2V时,电源功耗为50.9mW(nRF24Z1的功耗为45.8mW,而直流-直流转换器(DC-DC Converter)的转换率为90%),加上使用蓝牙耳机相同的DAC转换器和放大器的功耗14.8mW,合计功耗为65.7mW(50.9mW+14.8mW = 65.7mW)。所以在同样使用3.7V锂电池的情况下,电池寿命为3330mWh/65.7mW = 50.7小时,比蓝牙设备的22.5小时超过两倍以上。
  换个角度说,利用nRF24Z1的低功耗特性可以使用更微型的电池,从而使得产品能够制作的更加精巧、更加迷你。
了解更多无线音频设计产品及方案请登陆:
公司网址:http://www.freqchina.com  
咨询邮箱:shenzhen@freqchina.com
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 楼主| 发表于 2010-4-28 13:29:12 | 显示全部楼层

RE:最佳无线音频产品设计评估

基于功能强大nRF24Z1的2.4G无线音频传输模块解决方案,此无线模块具有音质效果好,高保真效果。本产品采用自动跳频抗干扰技术,点对点双工通信, 可直接与音频输入输出口连接,使用灵活. 本公司提供多种音频设计模块产品及方案,利用nRF24Z1设计的相关模块有NX101S 、NX102S、NX105PA、NX107PA,适合多方面应用的无线耳机、无线音箱 无线麦克风等产品设计.
模块具体参数:
NX101S 模块:
■工作频段:2.4GHz ■频道数:最多37自适应跳频
■最大速率:4Mbps ■调制方式:GFSK
■最大发射功率:0dBm ■接收灵敏度:-80dBm
■输入电平: Max 1.0Vrms ■输出: Max 1.0Vrms
■频率响应20Hz ~ 20KHz ■THD: 0.01% @ 1KHz
■压缩率:44.1KHz,无压缩,完全CD音质
■开阔地传输距离:约20-30M左右
■包括发射板ATX,接收板ARX各一块,含增益天线
■工作电压:3.6~+5V
■发射电流:约38mA
■接收电流:约40mA 适用于无线音箱
NX102S模块:
■工作频段:2.4GHz ■频道数:最多37自适应跳频
■最大速率:4Mbps ■调制方式:GFSK
■最大发射功率:0dBm■接收灵敏度:-80dBm
■输入电平: Max 1.0Vrms■输出:直接驱动耳机,带电子音量调节
■频率响应20Hz ~ 20KHz■THD: 0.5% @ 1KHz
■压缩率:44.1KHz,无压缩,完全CD音质
■开阔地传输距离:约20-30M左右
■包括发射板ATX,接收板ARX各一块,含增益天线
■工作电压:发射板3.6~+5V 接收板2.2~+3.6V
■发射电流:约38mA
■接收电流:约40mA 适用于无线耳机
NX105PA模块:
■工作频段:2.4GHz■频道数:最多37自适应跳频
■最大速率:4Mbps■调制方式:GFSK
■最大发射功率:+20dBm■接收灵敏度:-80dBm
■输入电平: Max 1.0Vrms■输出电平 Max 1.0Vrms
■频率响应20Hz ~ 20KHz■THD: 0.01% @ 1KHz
■压缩率:44.1KHz,无压缩,完全CD音质
■开阔地传输距离:约100-150M左右
■包括发射板ATX,接收板ARX各一块,含增益天线
■工作电压:3.6~+5V
■发射电流:约90mA
■接收电流:约90mA 适用于无线音箱
NX107PA模块:
■工作频段:2.4GHz■频道数:最多37自适应跳频
■最大速率:4Mbps■调制方式:GFSK
■最大发射功率:+20dBm■接收灵敏度:-80dBm
■输入电平: 麦克风输入 ■输出电平 Max 1.0Vrms
■频率响应20Hz ~ 20KHz■THD: 0.01% @ 1KHz
■压缩率:44.1KHz,无压缩,完全CD音质
■开阔地传输距离:约100-150M左右
■包括发射板ATX,接收板ARX各一块,含增益天线
■工作电压:3.6~+5V
■发射电流:约90mA
■接收电流:约90mA 适用于无线麦克风的设计。
另我司有nRF24Z1及无线音频设计模块供应,原厂正品,质量保证。
如有需要请联系:0755-26674772 26674773 (洪先生)
邮箱:shenzhen@freqchina.com
公司网址:http://www.freqchina.com
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发表于 2018-11-19 09:19:50 | 显示全部楼层
长知识了
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