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基于高通 QCC5181 aptX adptivite 24 bit-96KHz/Lossless蓝牙扩大机方案

大大通 2023-07-04 10:08 次阅读

蓝牙在现代生活中扮演着越来越重要的角色, 尤其是随著蓝牙联盟发布LE Audio的发布更延伸更多的音讯应用。Qualcomm QCC518x是一种高效的蓝牙解决方案,可以提供高品质无损的音频体验,同时节省功耗并提高连线的可靠性。

蓝牙喇叭扩大机设计方案使用QCC5181蓝牙模组,配合高质量的喇叭和扩大机板,能够提供出色的音频表现。这款设计方案最大的特点采用QCC518x蓝牙模组除了支援最新BT5.4 LE Audio 之外还具有支持aptx Apadtive 24bit/96kHz 和Lossless 高分辨率音频和多种音频格式的能力,能够为用户提供高品质的音频体验。

QCC518x 蓝牙模组具有支持多种音频格式的能力,包括类比:(Speaker Out, Line In)和数位(I2S , SPDIF)等 。这些音讯源中的每一种都有其优点和适用情况,QCC518x 蓝牙模组能够支持这些音讯源,用户可以从支援aptx Apadtive音频设备输出各种类型的音讯讯号,透过蓝牙连线到QCC5181蓝牙模组输出高解析音频从而为用户提供高品质的音频体验。因此,搭配QCQCC518x 蓝牙模组是实现高品质串流音频体验的理想选择。

我们的设计方案通过蓝牙技术实现无线连接输入并提供高解析的音源,使用非常简单。只需将蓝牙模组的类比或是数位讯号整合电源和与扩大机板和喇叭连接,并透过蓝牙其连接到您的音频设备上选择播放无损音乐后,您就可以开始享受高品质的音频体验。如果您正在寻找一款高品质的蓝牙加上喇叭扩大机设计方案,那么这款方案绝对是您的最佳选择。

以下是蓝牙扩大机的设计方案:

设计方案可以分成四个模组区块:

蓝牙模块

电源模块

数位类比转换模块

功放模块

电源模块:

电源模块可以大致分为以下的部分:

使用110V~220v交流电输入,依照功放模块,数位类比转换模块和蓝牙模块输出所需要的电压目前方案设计规划如下:+/- 24v交流电,+/-12交流电和直流+5v输出。

依照功放模块的瓦数设计提供功放模块使用,目前方案设计是+/- 24v交流电提供给功放模块使用。

数位类比转换模块则是使用+/-12交流电。

直流+5v 输出给蓝牙模块。

数位类比转换模块:

数位类比转换模块可以大致分为以下的部分:

数位信号输入:从数位设备或数位电路中输入数位信号,目前方案设计是用SDPIF做数位讯号输入。

数位到模拟转换:透过数位到模拟转换(DAC)芯片,将数位信号转换为模拟信号。

低通滤波器:将转换后的模拟信号通过低通滤波器,以去除高频噪声。

类比信号输出:最终输出的信号为一个连续的类亡信号,可以输出到外部的功放模块中。

功放模块:

功放模块大致分为以下的部分:

前级放大电路:前级放大电路(pre-amplifier circuit)是一种放大电路,通常用于信号处理系统中的前端,放大弱信号以提高信噪比。前级放大电路通常与其他电路组合使用,例如滤波器、均衡器、调幅解调器等,以实现特定的信号处理功能。

DC Servo电路:DC Servo电路是一种负回馈控制电路,用于消除直流偏置(DC offset)和低频漂移(low-frequency drift)等问题,其目的是使输出信号的直流成分为零,从而保证信号的精确度和稳定性。

纯后级放大器: 纯后级放大器(power amplifier)是一种放大器,通常用于将前级放大器输出的信号进一步放大以驱动负载,例如喇叭或扬声器。与前级放大器不同,纯后级放大器通常不包含音量、均衡器等调节功能,仅专注于信号放大。纯后级放大器的特点是具有较高的功率输出和较低的输出阻抗,以确保高效率的信号传输和负载驱动。

喇叭保护:加上喇叭保护用于保护喇叭或扬声器免于过度电压、过度电流或过度功率和突然断电等损害,确保喇叭或扬声器的长期稳定性和可靠性最终透过输出级输出到喇叭。

蓝牙模块:

此次蓝牙采用Qualcomm QCC5181为主芯片,经由电源模块电压+12V输入再透过电压转换成+3V3输入,QCC5181内部Switching Regulatory可转换成QCC5181所需工作电压(1.8V和1.1V)。

wKgZomSjfxiAO5PBAAIJ21G3aQQ960.png

Figure1-1 Power Supply

音乐输出部分,此次方案设计采用数字信号SPDIF传输:SPDIF传输的是数字音讯信号,相比于类比音讯信号,它更不容易受到噪声和干扰的影响,可以保证音讯的高质量和稳定性。QCC5181 的GPIO工作电压支援1.7V~3.6V,所以需要一个双向的电压转换将QCC5181 的SPDIF信号提升到5V接到SPDIF TX的connector。

wKgZomSjfxeAQZ1KAABPZ0mEXzM600.png

Figure 1-2 Level Shift and SPDIF-TX

QCC5181提供高达21个GPIO,可以支持SPI/I²C, UART, SPDIF,和digital microphone, 另外还有4个AIO/LED脚位。

wKgaomSjfxiAEV7SAADrRO2qv9c266.png

Figure 1-3 GPIOs and AIOs

wKgZomSjfxeAURXpAABH9sewdsY723.png

Figure 1-4 Main Button

QCC5181 是一款高性能的蓝牙音讯芯片,适用于无线耳机、扬声器和其他音讯设备。QCC5181 提供了灵活的音讯输出方式,除了上述的数位音讯输出之外,QCC5181 本身也有Stereo analog differential 输出,外接Differential to Single-Ended 线路就可以提供单端模拟音讯输出。

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Figure 1-5 Speaker out Differential to Single-end

综上所述,Qualcomm QCC5181 是一款具有多种音讯输出方式的蓝牙音讯芯片,能够适应不同的使用场景和需求。Qualcomm aptX Adaptive 更提供24bit/ 96kHz或Lossless高解析或无损音乐输出,搭配功放更进一步提升整体音质体验和享受。

问与答:

Q1:aptX Adaptive 是否向下兼容 aptX 及 aptX-HD?

Ans: aptX Adaptive 可向下兼容 aptX 及 aptX-HD,但不支援 aptX Low Latency。

Q2: aptX Adaptive与传统的aptX不同的地方?

Ans: aptX Adaptive与传统的aptX不同的地方,在于aptX Adaptive可透过动态调节 bit-rate 位元率,因应使用情况去调整传输品质。

Q3: aptX Adaptive支援什么样的音乐格式?

Ans: aptX Adaptive除了24bit 96kHz 格式外,还提供aptX Adaptive Lossless 16bit 44.1kHz 的无损传输支援。

Q4: 支援aptX Adaptive 的手机平台?

Ans: 可以上https://www.aptx.com/ 搜寻。

Q5: aptX Adaptive的延迟是多少?

Ans: aptX Adaptive 可以根据正在播放的音讯类型调整其性能。如果侦测到正在玩游戏、打电话或做任何可能需要高分辨率低延迟的事情时,其延迟可以低至 89 毫秒。

►场景应用图

wKgZomSjfxiAQwkgAAJOFlSiiOk775.png

►展示板照片

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►方案方块图

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►核心技术优势

 支援蓝牙最新规格低功耗音乐

 支援无损音乐

 可类比或数位格式输出

►方案规格

 蓝牙5.4

 BT Class 1

 支援SBC/ AAC/ LC3/ aptX Adaptive 24 bits 96KHz/ aptX Lossless

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