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蓝牙耳机及其放大电路实用设计汇总

2014年12月09日 17:18 次阅读

  随着越来越多的手机支持蓝牙功能,蓝牙耳机已成为手机的必备选件。同时,随着支持MP3播放的立体声蓝牙耳机的推出,蓝牙耳机已能够同时连接到蓝牙移动电话和音乐播放器,这必将给蓝牙应用带来新的亮点。本文为大家介绍蓝牙耳机及耳机放大器的方案设计。

  蓝牙耳机系统电路设计方案

  引言

   Bluetooth(蓝牙技术)是由爱立信、诺基亚、摩托罗拉、英特尔、IBM和日立等信息技术公司发起的一种短距离无线通信协议标准。由于 Bluetooth技术具有低功耗、抗干扰能力强、适用于多种通信场所以及集成电路相对简单,因此蓝牙技术作为一种替代有线电缆的无线接口技术具有广阔的 市场前景。蓝牙技术正成为移动电话、PDA、MP3player和电脑中的标准配置,蓝牙技术主流应用之一是通过蓝牙耳机欣赏上述产品蓝牙接口发送出来的 高品质音乐和实现免提通话,然而技术的普及速度除了与技术本身的先进与否有关外,还与实现成本的高低密切相关,市场上的蓝牙耳机价格少则几百,多则上千 元,而移动电话本身价格大多也不过千元,蓝牙耳机的相对高价位导致了它的市场普及速度和广度远低于移动电话,本文正式根据这一 XIAN,基于CSR蓝牙芯片BC358239A提出了一种低成本蓝牙耳机电路设计方案,对蓝牙耳机的普及必将起到重要作用。

  一.蓝牙耳机架构和芯片介绍

  蓝牙耳机及其放大电路实用设计汇总

  图一 蓝牙耳机的结构

  应用到蓝牙耳机的芯片除了低成本、低功耗、外围电路简单以外,提供的软件开发工具齐全以及芯片封装小也很重要,下面对蓝牙耳机的主要芯片作简要介绍。

  1.BC358239A介绍:

   BC358239A芯片频率范围2.402~2.480Ghz,发射功率可高达+4dB,内置有8比特DAC(数模转换器)可自动调整发射功率,无需外 部 BALUN(平衡不平衡转换器和功放即可符合蓝牙V1.2规格;0.1%BER(比特误码率)时典型接收灵敏度-85dB;全集成的频率合成器,可支持 8~40Mhz外部时钟输入又可外接CRISTAL(晶振);内部集成DSP(数字信号处理器)速度可达32MIPS,32bit指令字,24bit数据 存储器,内置4K字程序存储器,两个8K字数据存储器,足以支持耳机应用软件设计需要;片上LDO(低压差线性稳压器),支持u-law和A-law 语音代码转换,支持I2S又支持PCM语音接口, 深度睡眠模式功耗不超过10uA;10x10mm 的LFBGA封装,只需较小的PCB尺寸。BC358239A内部结构见图二。

  蓝牙耳机及其放大电路实用设计汇总

  图二 BC358239A内部结构

  此外BC358239A还有内置LDO,其输出电压1.8V,其最大输出电流可达70mA,完全可满足蓝牙芯片自身需要。

  BC358239A的蓝牙的软件架构具备相当的灵活性,蓝牙应用程序可以运行于BC358239A外部,也可由内部RISC处理器处理。

  2.WM8731介绍

   WM8731是WOLFSON公司推出的一款适合于语音应用的CODEC(编码解码器),它能为自身的MIC(麦克风)输入提供偏置电压,内部有两组 ADC(模数转换器)和DAC(数模转换器),其抽样频率从8KHz到96KHz.串行控制接口可选择为两线制和三线制。其音频接口可通过编程设置为 I2S或PCM接口形式。28Pin5x5x0.9mm的QFN封装,特别适合对PCB面积有限制的应用。功耗极低,应用PCM接口通信时电流自由 20mA左右,寄存器的正确设置可使待机功耗保持在15uA以下。

  3.充电芯片SC805和LDO RT9169-3.3

   SEMTECH公司的SC805是一款功能强大的CCCV(恒流恒压)充电芯片,可编程的预充、快充和中止充电电流,使得它既可和PMU(电源管理)芯 片组合成充电管理电路,也可单独作为锂电池充电控制芯片。热保护、过流保护、电池充电电压精度可达1%使得它安全可靠;输入电压范围从3V到6V,充电电 流最大可达1A,3x3mmMLP封装,适合消费类电子使用。

  RT9169-3.3是RICHTECH公司生产的100mA低噪声3.3VLDO,它具有较低静态电流(低达4uA),较高的纹波抑制比,符合蓝牙耳机 WM8731和蓝牙芯片内部LDO对电源的要求。

  二.电路设计和软件设计要点。

   耳机电源的开关和音量调节可利用蓝牙芯片BC358239A的PIO口;从RT9169输出的3.3V电源送到蓝牙内置LDO输入端时注意在输入端加适 当的去偶电容,蓝牙芯片的VDD_ANA(内置LDO1.8V输出端)须加上去偶电容,以防止送到蓝牙芯片的电源引入干扰导致蓝牙RF频偏过大,与此同时 蓝牙外接的CrisTIal(晶振)精度要求至少10PPM,否则也会影响蓝牙RF指标。

  WM8731的电源输入端HPVDD、 DCVDD、DBVDD和AVDD都可用LDORT9169的3.3V输出,在WM8731的电源端加上适当去偶可以改善WM8731输出的音频品 质;WM8731时钟可利用蓝牙芯片的AIO3引脚的可编程时钟输出。 WM8731与BC358239A的PCM接口相连时WM8731的ADCLRC和DACLRC同时连接蓝牙PCM_SYNC。

  BCHS(BluecoreHostSoftware)是CSR为客户提供蓝牙产品设计提供的开发软件,BCHS和蓝牙的协议栈共同组成了蓝牙产品的软件解决方案。蓝牙耳机的软件架构可参考图四

  蓝牙耳机及其放大电路实用设计汇总

  图三 蓝牙耳机软件架构

   图三中VMApplicaTIonsoftware(虚拟机器应用软件)包括TCS(电话控制协议),它定义了蓝牙耳机建立语音和数据呼叫的控制信令, 定义了处理蓝牙TCS设备群的移动管理进程;应用程序功能包括通过I2C总线写WM8731寄存器控制耳机音量,电池低电压报警等功能。

  结论:

  蓝牙耳机的低成本解决方案总是与蓝牙和语音解码芯片的价格降低相伴而生,随着蓝牙接口在移动电话、PDA、MP3player和电脑中的迅速普及,蓝牙耳机取代有线耳机已成为技术发展的必然趋势。

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小电子产品可以用的全极微功耗霍尔元器件开关

发表于 2017-06-15 10:19 452次阅读
小电子产品可以用的全极微功耗霍尔元器件开关

运动款便携式蓝牙耳机霍尔开关可以用哪种型号的霍尔

发表于 2017-06-15 09:59 504次阅读
运动款便携式蓝牙耳机霍尔开关可以用哪种型号的霍尔

每年超过1000万!照明已然成为新战场

随着物联网和信息技术的发展,智能照明市场已经和多个领域有着千丝万缕的关系,智能照明不仅仅是照明行业的...

发表于 2017-06-15 07:09 751次阅读
每年超过1000万!照明已然成为新战场

解决这些痛点,智能照明才能真正普及

近几年来,智能照明一直是被寄予厚望的一块市场,虽有不少企业积极参与其中,但在实际应用中,依然处于初级...

发表于 2017-06-09 07:00 1061次阅读
解决这些痛点,智能照明才能真正普及

IoT时代,让你看清无线传输技术

今天,我们就来叭一叭那些在物联网中比较常用的无线短距离通信,涉及市场、技术、方案及资料下载。

发表于 2017-06-02 07:08 1506次阅读
IoT时代,让你看清无线传输技术

小米运动耳机评测:让你享受更多的音乐细节

记得HTC One X推出预购时的豪华版中有附赠Beats Solo耳罩式耳机,当时就对Beats ...

发表于 2017-05-10 17:16 1373次阅读
小米运动耳机评测:让你享受更多的音乐细节

荣耀运动蓝牙耳机xSport极光蓝版开售, 你的...

今天10:08,荣耀运动蓝牙耳机xSport极光蓝版正式发售,与之前推出的魅焰红版正式组成红蓝CP,...

发表于 2017-05-09 15:42 859次阅读
荣耀运动蓝牙耳机xSport极光蓝版开售, 你的...

戒掉手机强迫症:有了这款蓝牙耳机 再也不用频繁看...

手机在现代生活中的作用越来越大,频繁的使用手机已经成为一种生活习惯,很多人都有手机依赖症,一旦离开手...

发表于 2017-05-02 10:47 460次阅读
戒掉手机强迫症:有了这款蓝牙耳机 再也不用频繁看...

一条属于运动健身爱好者的蓝牙耳机——爱国者S60...

蓝牙耳机,势必会在近一年开始喷涌而出,原因想必许多朋友也明白,在手机逐步发展为无耳机孔的趋势驱动下,...

发表于 2017-04-27 10:59 1213次阅读
一条属于运动健身爱好者的蓝牙耳机——爱国者S60...

荣耀运动蓝牙耳机xSport魅焰红版首销 售29...

4月18日10:08,荣耀运动蓝牙耳机xSport魅焰红版全网首销。作为荣耀首款运动蓝牙耳机,一经推...

发表于 2017-04-24 17:26 1201次阅读
荣耀运动蓝牙耳机xSport魅焰红版首销 售29...

比你想的更好一点——爱国者S60蓝牙耳机

收到爱国者的全新蓝牙耳机已经两周,最近一直忙着出游和找工作没来的急写体验。虽然蓝牙耳机和有线耳机的音...

发表于 2017-04-24 17:15 606次阅读
比你想的更好一点——爱国者S60蓝牙耳机

IP5X防水+续航9小时!QCY新品蓝牙耳机体验...

国产知名的耳机品牌“QCY”,在今年4月推出了一款全新产品“qy25运动蓝牙耳机”,这款蓝牙耳机定位...

发表于 2017-04-24 15:14 316次阅读
IP5X防水+续航9小时!QCY新品蓝牙耳机体验...

IP5X防水+续航9小时!QCY新品蓝牙耳机体验...

  国产知名的耳机品牌“QCY”,在今年4月推出了一款全新产品“qy25运动蓝牙耳机”,这款蓝牙耳机...

发表于 2017-04-24 14:47 258次阅读
IP5X防水+续航9小时!QCY新品蓝牙耳机体验...

为啥索尼大法总能成功吸睛,这款蓝牙耳机道出真相

 蓝牙耳机的市场是有目共睹的,不管是运动还是行车还是骑行,谁也没想到蓝牙耳机可以渗透到如此之多的场景...

发表于 2017-04-21 14:04 1473次阅读
为啥索尼大法总能成功吸睛,这款蓝牙耳机道出真相

数种通信协议最终谁能掌握核心话语权

许多通信技术是众所周知的,如WiFi,蓝牙,ZigBee和2G / 3G / 4G蜂窝,但也有几个新...

发表于 2017-04-21 10:18 1371次阅读
数种通信协议最终谁能掌握核心话语权

蓝牙5.0:吹响人工智能的集结号

过去10年,消费级可穿戴设备一度被热炒,有复归平静。激战之下,截止2016年底,小米手环以其极高的性...

发表于 2017-04-20 10:56 2354次阅读
蓝牙5.0:吹响人工智能的集结号

高集成智能蓝牙耳机电源电路(附电路参考图)

蓝牙耳机的电源管理设计要求外围组件少,集成度高,同时满足蓝牙芯片对负载响应和噪声抑制的要求。无线立体...

发表于 2017-04-19 14:55 2646次阅读
高集成智能蓝牙耳机电源电路(附电路参考图)

小米6什么时候上市?小米6最新消息:小米6发布在...

期待已久的小米6明天就要发布了,连小米都说等了七年了明天就要正式发布了,国内首发骁龙835处理器,6...

发表于 2017-04-18 10:13 647次阅读
小米6什么时候上市?小米6最新消息:小米6发布在...

延续荣耀V9热销 荣耀运动蓝牙耳机首销再度火爆

荣耀运动蓝牙耳机自28日首销以来,热度不减。据华为商城购买页面显示,下单的用户会根据订单顺序陆续发货...

发表于 2017-04-01 16:57 579次阅读
延续荣耀V9热销 荣耀运动蓝牙耳机首销再度火爆

AirPods在印度也被山寨了:一起来见识一下

AirPods上市不久之后,已经成为市面上最热销的无线蓝牙耳机。而市场规律告诉我们,只要有哪一款产品...

发表于 2017-03-22 15:37 1369次阅读
AirPods在印度也被山寨了:一起来见识一下

仅199元 魅族EP51运动耳机京东影音节秒杀价...

魅族官方正式公布了这款耳机的京东影音节活动价为199元,相对于269元的原价,本次活动价可谓相当优惠...

发表于 2017-03-13 16:41 593次阅读
仅199元 魅族EP51运动耳机京东影音节秒杀价...

谁说蓝牙耳机没有好音质 先看看这些蓝牙耳机方案再...

很多用户有日常听音乐的习惯,而另一方面,越来越多的用户也开始重视身体健康,每天都会有各种运动锻炼。如...

发表于 2017-02-17 13:58 19963次阅读
谁说蓝牙耳机没有好音质 先看看这些蓝牙耳机方案再...

iPhone的御用蓝牙耳机,苹果BeatsX图赏

Beats X 可以说是最近关注度最高的耳机之一,因为采用了和 AirPods 相同的 W1 芯片,...

发表于 2017-02-17 10:26 590次阅读
iPhone的御用蓝牙耳机,苹果BeatsX图赏

三星Gear IconX运动蓝牙耳机: 4G内存...

当新一代iPhone手机取消3.5mm耳机接口后,对手机市场敏感的用户已经预示到了,未来会有更多的手...

发表于 2017-02-05 10:30 478次阅读
三星Gear IconX运动蓝牙耳机: 4G内存...

新一代蓝牙标准5.0,IOT方案最佳选择!

蓝牙技术联盟执行总监Mark Powell表示:“目前全球已有多达82亿个蓝牙产品正在被使用中,而B...

发表于 2017-01-17 17:46 1160次阅读
新一代蓝牙标准5.0,IOT方案最佳选择!

苹果或将补发Beats solo3无线蓝牙耳机?...

苹果在207年1月6日搞了一个力度非常大的促销活动:购买指定款iphone7和Macbook的顾客可...

发表于 2017-01-09 14:41 1268次阅读
苹果或将补发Beats solo3无线蓝牙耳机?...

准备买蓝牙耳机吧!三星S8苹果取消耳机接口

应该有很多人认识上图中的耳机,没错这就是苹果在去年9月份发布的Airpods,伴随着iPhone7系...

发表于 2017-01-05 14:55 768次阅读
准备买蓝牙耳机吧!三星S8苹果取消耳机接口