0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

基于TI无线MCU芯片的无线麦克风解决方案

电子设计 来源:电子设计 作者:电子设计 2022-06-30 17:01 次阅读
加入交流群
微信小助手二维码

扫码添加小助手

加入工程师交流群

进入智能时代以来,随着互联网、物联网、新概念教育/会议、直播经济等产业蓬勃发展,使用者对于麦克风的需求越来越多样。特别是对于麦克风的话音质量、便携性、通信距离、待机和使用时间、用户体验等都提出了一些新的需求。本文就着重给大家介绍一下基于TI的无线MCU芯片开发出的无线麦克风解决方案。

无线麦克风将麦克风产生的音频信号转换为无线电信号,无线电信号由发射器通过空气发送到接收器。 接收器将无线电信号转换回音频信号,然后通过音响系统发送。 它们消除了对电缆的需求,因此您不再被束缚在音响系统上。 随着音质和可靠性的持续技术进步和改进,无线麦克风比以往任何时候都更经济实惠,更受欢迎。 市场潜力非常大。

无线麦克风的最大优点就是便携性。但是,在有一些场景下,对于无线麦克风通信距离和抗干扰性要求很高,比如大型会议室、大型教室、演唱会现场等,另外,随着WiFi,蓝牙zigbee等工作在2.4GHz频段设备的布置和使用越来越广泛,对于无线麦克风的频段规避也提出了更苛刻的需求。Sub-1G由于物理传输特性等原因,可以更好的解决上述痛点。本文也会着重介绍TI提供的基于CC131x的单芯片Sub-1G解决方案。

本文会涉及:

Sub-1G频段的优点及中国地区相关无线ISM频段介绍

TI无线Audio/Voice Plugin的介绍

基于CC1312的低延迟高音质解决方案

Sub-1G频段的优点及中国地区相关无线ISM频段介绍

这里我们先引用一个Friis传输公式。

poYBAGK9VWyAExKxAABzuujAIAQ101.png

这是一个表征自由空间的无线信号传输公式。可以简单的看出,在其他参数不变的情况下,接收端的接收信号强度和波长的平方成正比,也就是说,使用更低的频段(也就是波长更长),可以传输更远的距离。另外,在一个真实非理想场景下,更长的波长也可以提供更好的绕射衍射的性能。所以,使用Sub-1G频段,可以提供更好的传输通信距离。

另外,如果空间干扰电平太大,也势必对于接收机的解调信噪比提出了更高的要求。2.4GHz频段由于wifi,蓝牙等设备的普及,空间噪声电平越来越高。这样势必大大影响了工作在2.4GHz频段的无线麦克风设备的实得接收机灵敏度。简单说,就是通信距离变短。目前在Sub-1G频段,特别是在民用领域设备还很有限,统计上来讲,可以有更低的噪声和干扰,所以有更好的传输性能。

但是sub-1G频段也有一定的局限性,第一,由于波长比较长,在相同性能情况下,天线的尺寸会大于2.4GHz频段,这样对于有些小型化设备来说还是比较受限。第二,对于Sub-1G频段每个国家的合规ISM(Industrial Scientific Medical)频段都不相同。所以对于不同国家地区需要设计调试不同的产品。

下面是中国开放给无线麦克风的频段。具体信息,请参考工信部原文。微功率短距离无线电发射设备目录和技术要求

Application Band OBW permitted TX power Time domain duty
Wireless Microphone/speaker 470-510MHz,630-698MHz 200kHz 50mW(e.r.p) Frequency tolerance: 100ppm

TI无线Audio/Voice Plugin

下图是无线麦克风的简略框图。一个无线麦克风由基础的电源、信号传输、编解码等部分构成。

pYYBAGK9VW2APJ1KAAA2vDrjmpo259.png

关于无线部分,TI提供了基于不同的物理层通讯的音频解决方案。 无线的音频码流可以基于不同的物理层设备进行传输。SimpleLink Audio Plugin 可以工作在TI不同的基于不同通信协议之上,比如WiFi, 低功耗蓝牙,或者私有无线模式。下图就是软件基本框图。SDK可以在这里下载。

pYYBAGK9VW-AGWs6AACz9ArNHUg063.png

上图中绿色框图部分的芯片可以是支持不同协议的芯片。基于目前产品,推荐物料如下:

BLE: CC2640R2F, CC2642R, CC2652R

2.4GHz: CC8520

WiFi: CC3220S, CC3235S,

Sub-1G: CC1310, CC1312R, CC1311R3

如下是音频插件里开箱默认的配置和性能:

poYBAGK9VXWAAtLHAAHQeeHBVUQ917.png

开箱演示:

- 点到点的单向网络。可以实现一到多的传输。

- 音频质量

sample rate: 16kHz

bit depth: 16 bits

MONO mode

compresion: OPUS (bit rate: 24kHz, complexity: 3)

- 射频配置

frequency: 868 MHz (EU band)

symbol rate: 50 kBaud

基于CC1312的低延迟高音质解决方案

在TI标准的插件代码中,采用了一些比较流行的编解码压缩方案,所以,可以最大程度的节约频谱资源。并且较低的空中码率,也可以提升通信距离和抗干扰性。但是,在某些场景当中,为了更好的体验,需要无线麦克风具有端到端低延迟的特性。一般的语音要求在10mS之内。TI也提供了一套不经过压缩直接传输的方案。

性能如下:

音频质量: CD quality

sample rate: 44.1kHz

bit depth: 16 bits

MONO mode

compresion: None (PCM audio)

Audio latency (end-to-end): 8.8ms

- 射频配置:

frequency: 433MHz

symbol rate: 1Mbit

具体演示和介绍可以参考培训视频。也可以参见e2eChina。

审核编辑:汤梓红

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • mcu
    mcu
    +关注

    关注

    147

    文章

    19134

    浏览量

    404066
  • ti
    ti
    +关注

    关注

    114

    文章

    8085

    浏览量

    220033
  • 无线麦克风
    +关注

    关注

    1

    文章

    53

    浏览量

    11229
收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二维码

扫码添加小助手

加入工程师交流群

    评论

    相关推荐
    热点推荐

    求用北京昆腾微KT0651+KT0641芯片无线麦克风参考方案

    DIY一款用北京昆腾微KT0651+KT0641芯片无线麦克风,查找网上资料有限,各位有方案资料可以参考?
    发表于 04-20 10:52

    8 人全双工无线对讲耳机系统设计方案

    ​一. 头戴式耳机方案概述 本方案面向专业对讲设备厂商,设计了一款基于全双工通信的无线对讲耳机系统。系统将我司自主研发的 SA618F30 无线音频模块 集成于头戴式耳机与可旋转
    发表于 04-01 11:20

    无线麦克风SRRC认证

    麦克风属于常见音频电子产品,广泛应用于直播、会议、录音等场景。出口不同国家时,认证要求差异较大。很多企业在实际操作中容易混淆,导致反复补做认证。本文从主流市场出发,系统梳理麦克风出口常见认证要求。
    的头像 发表于 03-31 16:06 180次阅读
    <b class='flag-5'>无线</b><b class='flag-5'>麦克风</b>SRRC认证

    MEMS硅麦克风为何能稳坐TWS真无线立体声耳机市场C位?

    麦克风,成为中高端蓝牙耳机的标配,而在国产替代浪潮中,华芯邦科技正凭借领先的技术实力,成为国内耳机品牌的首选硅麦供应商。 一、技术革命:硅麦克风如何颠覆传统拾音方案? 硅麦克风全称微机
    的头像 发表于 02-27 17:35 319次阅读

    探索MAX9814:带AGC和低噪声麦克风偏置的麦克风放大器

    探索MAX9814:带AGC和低噪声麦克风偏置的麦克风放大器 在音频处理领域,一款高性能的麦克风放大器对于确保清晰、高质量的声音捕获至关重要。今天,我们就来深入了解一下Analog Devices
    的头像 发表于 01-19 11:00 699次阅读

    TDK InvenSense ICS - 40800麦克风:性能、设计与应用全解析

    TDK InvenSense ICS - 40800麦克风:性能、设计与应用全解析 在当今的电子设备中,麦克风作为音频输入的关键组件,其性能和可靠性直接影响着设备的音频质量。TDK
    的头像 发表于 12-26 11:15 864次阅读

    探索英飞凌XENSIV™ MEMS麦克风柔性评估套件

    探索英飞凌XENSIV™ MEMS麦克风柔性评估套件 引言 在当今的电子设备设计中,麦克风的性能和易用性至关重要。英飞凌的XENSIV™ MEMS麦克风柔性评估套件为工程师们提供了一种便捷的方式来
    的头像 发表于 12-21 10:55 967次阅读

    探索英飞凌XENSIV™ MEMS麦克风柔性评估套件

    探索英飞凌XENSIV™ MEMS麦克风柔性评估套件 在如今的电子设备设计中,麦克风作为重要的音频输入组件,其性能评估至关重要。英飞凌推出的XENSIV™ MEMS麦克风柔性评估套件,为工程师们提供
    的头像 发表于 12-18 15:40 597次阅读

    华宇电子提供MEMS麦克风芯片封测服务

    华宇电子提供专业的MEMS麦克风芯片封测服务,覆盖从晶圆来料检测到成品包装的全流程。
    的头像 发表于 09-11 15:03 1298次阅读
    华宇电子提供MEMS<b class='flag-5'>麦克风</b><b class='flag-5'>芯片</b>封测服务

    请问NUC505 支持数字麦克风吗?

    NUC505 支持数字麦克风吗?
    发表于 08-28 07:03

    锐成芯微蓝牙射频IP赋能智能降噪领夹麦克风芯片

    在智能音频设备快速迭代与边缘计算技术深度赋能的背景下,无线麦克风芯片持续向超低功耗、高集成度、智能降噪与高速无线传输演进。
    的头像 发表于 08-11 17:41 4846次阅读

    麦克风CE认证要求

    哪些?麦克风是否具有无线功能,决定适用的CE指令种类:1.普通有线麦克风(无无线功能)适用以下指令:LVD指令(2014/35/EU):电气安全要求EMC指令(2014/3
    的头像 发表于 07-28 17:25 1123次阅读
    <b class='flag-5'>麦克风</b>CE认证要求

    晶体晶振在无线领夹麦克风的应用

    短视频与直播的爆发,让视频创作全民化,声音质量成为内容质感的关键。这场音频升级的背后,晶体晶振的微型化扮演着核心角色——它让无线领夹麦克风进入无线化时代,变得更小、更稳,无论是户外探店还是移动直播,都能精准传递声音。
    的头像 发表于 07-26 09:39 1299次阅读

    泰晶科技亮相2025亚洲AI智能无线麦克风大会

    前言 近日,由我爱音频网举办的2025亚洲AI智能无线麦克风大会在深圳盛大举行。作为晶体元器件领域的领军企业,泰晶科技携适配无线麦克风的超小型谐振器产品惊艳亮相,展位号A区 A8。 展
    的头像 发表于 06-18 16:23 981次阅读

    Hollyland发布全新LARK A1无线麦克风:专业音质邂逅高性价比

    领先的无线产品和解决方案提供商Hollyland将推出最新款LARK A1无线麦克风。该麦克风具备卓越的48kHz/24位高保真音频品质,搭
    的头像 发表于 06-07 16:04 1001次阅读