藍(lán)牙耳機(jī)技術(shù)知識(shí)課件

藍(lán)牙耳機(jī)技術(shù)知識(shí)藍(lán)牙耳機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)參數(shù)2015.05.04基礎(chǔ)知識(shí)篇藍(lán)牙耳機(jī)定義

藍(lán)牙耳機(jī)就是將藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用在免持耳機(jī)上，讓使用者可以免除惱人電線的牽絆，自在地以各種方式輕松通話。藍(lán)牙耳機(jī)種類3.NFC藍(lán)牙耳機(jī)：代表機(jī)型：派可ip39藍(lán)牙耳機(jī)支持NFC功能，藍(lán)牙耳機(jī)與帶NFC功能手機(jī)配對(duì)只需要輕輕一碰，即可實(shí)現(xiàn)開機(jī)配對(duì)連接，省去了傳統(tǒng)繁瑣的配對(duì)過程。此外還有一些功能性藍(lán)牙耳機(jī)，例如：太陽能藍(lán)牙耳機(jī)，骨傳導(dǎo)藍(lán)牙耳機(jī)，項(xiàng)鏈?zhǔn)剿{(lán)牙耳機(jī)等等。藍(lán)牙耳機(jī)的規(guī)格HSP、HFP、A2DP

至于選購藍(lán)牙耳機(jī)時(shí)，因?yàn)槭謾C(jī)和耳機(jī)的品牌眾多，最令消費(fèi)者困擾的就是手機(jī)與藍(lán)牙耳機(jī)之間的兼容性問題。制造商指出，藍(lán)牙耳機(jī)在規(guī)格上，有HeadsetPro-file（HSP）、HandfreeProfile（HFP）和A2DP三種規(guī)格，HSP提供手機(jī)（移動(dòng)電話）與耳機(jī)之間通信所需的基本功能。HandfreeProfile（HFP）在HeadsetPro-file（HSP）的基礎(chǔ)上增加了某些擴(kuò)展功能，原來只用于從藍(lán)牙耳機(jī)固定車載免提裝置來控制移動(dòng)電話。A2DP（高級(jí)音頻傳送規(guī)格）–允許傳輸立體聲音頻信號(hào)。（相比用于HSP和HFP的單聲道加密，質(zhì)量要好得多）。決定耳機(jī)與手機(jī)的兼容性。其中HFP格式的藍(lán)牙耳機(jī)支持手機(jī)功能比較完整，消費(fèi)者可以同時(shí)在耳機(jī)上操作手機(jī)設(shè)定好的重?fù)?、來電保留、來電拒聽等免提選項(xiàng)功能。藍(lán)牙耳機(jī)的規(guī)格以諾基亞、摩托羅拉、索尼愛立信、捷波爾Jebre等幾家大廠推出的藍(lán)牙耳機(jī)為例，幾乎都以支持HFP格式為主，QCY、派美特藍(lán)牙耳機(jī)機(jī)型是同時(shí)支持HFP與HSP，消費(fèi)者采購時(shí)應(yīng)特別注意。另外，消費(fèi)者采購藍(lán)商品時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到如何選擇藍(lán)牙技術(shù)版本問題，藍(lán)牙版本不同，關(guān)乎接收信號(hào)的品質(zhì)，新版本更強(qiáng)調(diào)能克服雜訊干擾，而且藍(lán)牙所有最新版本都設(shè)計(jì)為向下兼容以往所有版本，2.0版本的設(shè)備和1.1版本也能自由連接，3.0的兼容性比較強(qiáng)，是比較成熟的技術(shù)，而藍(lán)牙4.0也是高版本兼容低版本，而且電池續(xù)航能力也因?yàn)榧夹g(shù)提示有所增加，消費(fèi)者采購時(shí)應(yīng)衡量?jī)r(jià)格和需求。藍(lán)牙耳機(jī)的規(guī)格藍(lán)牙耳機(jī)的使用距離：不僅取決于耳機(jī)

藍(lán)牙耳機(jī)的另一重要取決點(diǎn)在于傳輸距離，這與藍(lán)牙版本無關(guān)，而取決于藍(lán)牙技術(shù)PowerClass。大部分手機(jī)與移動(dòng)裝置所使用的是PowerClass2，標(biāo)準(zhǔn)傳輸距離10米；而升級(jí)的PowerClass1則是將傳輸距離提升到100米，兩種版本都支持A2DP立體聲傳輸協(xié)議，可與立體聲耳機(jī)互聯(lián)。一般而言，手機(jī)與藍(lán)牙耳機(jī)的距離不會(huì)太遠(yuǎn)，如果中間沒有大的障礙物，在7米之內(nèi)傳輸質(zhì)量都很好，超過8米將出現(xiàn)斷點(diǎn)，超過10米將藍(lán)牙設(shè)備之間將失去連接。藍(lán)牙版本目前以1.1最普遍、1.2是新的主流、2.0是2006年推出，2.1+EDR版本，最新是3.0是主流，4.0是最新藍(lán)牙耳機(jī)技術(shù)，這些數(shù)字代表著版本的不同，同時(shí)也代表著該耳機(jī)抗干擾的藍(lán)牙耳機(jī)能力。藍(lán)牙版本不同，關(guān)乎接收信號(hào)的品質(zhì)。新版本更強(qiáng)調(diào)能克服雜訊干擾。新版本都可以向下兼容，消費(fèi)者選購時(shí)應(yīng)衡量?jī)r(jià)格和需求。評(píng)判藍(lán)牙耳機(jī)的簡(jiǎn)單標(biāo)準(zhǔn)3.待機(jī)時(shí)間因?yàn)檫@和手機(jī)的日常使用一樣，耳機(jī)待機(jī)時(shí)間越長，就能避免時(shí)常充電的煩惱，這也是衡量藍(lán)牙耳機(jī)性能的標(biāo)準(zhǔn)之一。4.佩帶舒適度人的耳朵是比較嬌弱的，如果耳機(jī)的耳掛材質(zhì)不好，或者設(shè)計(jì)上存在一些缺陷，則在佩帶的時(shí)間長后，就會(huì)產(chǎn)生不適的感覺。因此在購買前應(yīng)該仔細(xì)檢查，選擇適合自己耳形的藍(lán)牙耳機(jī)。實(shí)驗(yàn)室藍(lán)牙耳機(jī)測(cè)試方法介紹連接器dongle連接器dongle，簡(jiǎn)稱dongle，俗稱電子狗，是連接藍(lán)牙設(shè)備的一個(gè)裝置，現(xiàn)在藍(lán)牙耳機(jī)的簡(jiǎn)單測(cè)試一般使用Carsira，其頻率范圍是20Hz—3.4kHz，適用于測(cè)試窄帶通話模式。測(cè)試軟件一般使用的Soundcheck測(cè)試軟件，也有使用AP或者ACQUA的，下面以Soundcheck為例介紹。實(shí)驗(yàn)室藍(lán)牙耳機(jī)測(cè)試方法介紹實(shí)驗(yàn)室藍(lán)牙耳機(jī)測(cè)試示意圖實(shí)驗(yàn)室藍(lán)牙耳機(jī)測(cè)試方法介紹Mic.端測(cè)試方法Mic.端測(cè)試原理是由soundcheck自帶聲卡發(fā)出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，通過功放放大后傳到HATs（HeadandTorsoSimulator）的仿真嘴，通過仿真嘴發(fā)出語音信號(hào)，語音信號(hào)被藍(lán)牙耳機(jī)上的Mic.接收到后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)（模擬信號(hào)），通過藍(lán)牙芯片傳輸?shù)絛ongle（此處以Casira為例），dongle與電腦連接，其Mic.接收到的語音信號(hào)的頻響曲線會(huì)反應(yīng)Mic.的性能。同時(shí)會(huì)測(cè)得失真等一系列參數(shù)。一般情況下，Mic.的頻響曲線越平直說明Mic.的性能越好。參考P6中的藍(lán)色路徑，即：CasiraPCPAHATs（仿真嘴發(fā)聲DUT（Mic.端）測(cè)放實(shí)驗(yàn)室藍(lán)牙耳機(jī)測(cè)試方法介紹RCV端測(cè)試方法RCV端的測(cè)試原理是PC通過soundcheck自帶聲卡發(fā)出一段標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，通過Casira發(fā)出到與Casira連接的藍(lán)牙耳機(jī)的喇叭端，并驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)聲，發(fā)出的聲音由HATs的仿真耳接收到后通過測(cè)放傳到PC端，由PC顯示出的頻響曲線和其他的測(cè)得參數(shù)來判斷喇叭的性能。一般情況下，喇叭的頻響曲線越平直性能越好，但與該耳機(jī)的用途相關(guān)，或者是與所使用的音頻信號(hào)有關(guān)。參考P6中紅色路徑，即：PCCasiraDUT（喇叭端）HATs（仿真耳）專業(yè)術(shù)語篇這是

Bluetooth系統(tǒng)中用于指定或?qū)嵤┟襟w接入及物理層程序，以支持在

Bluetooth設(shè)備間進(jìn)行實(shí)時(shí)語音、數(shù)據(jù)信息流交換及建立即時(shí)網(wǎng)絡(luò)的部分。Bluetooth基帶

Bluetooth時(shí)鐘

Bluetooth控制器子系統(tǒng)內(nèi)部的28位時(shí)鐘，每312.5ms作滴答聲一次。此時(shí)鐘的值定義了各種物理信道中的時(shí)隙編號(hào)及定時(shí)。Bluetooth控制器

包含Bluetooth射頻、基帶、資源控制器、鏈路管理器、設(shè)備管理器及BluetoothHCI的子系統(tǒng)。Bluetooth設(shè)備地址用于識(shí)別每個(gè)Bluetooth設(shè)備的48位地址。這在技術(shù)規(guī)格中通常被稱為BD_ADDR。BluetoothHCIBluetoothHCI為基帶控制器和鏈路管理器提供了命令接口，并可以訪問硬件狀態(tài)和控制寄存器。此接口提供了訪問Bluetooth基帶功能的統(tǒng)一方法。Bluetooth主機(jī)Bluetooth主機(jī)可以是一個(gè)計(jì)算設(shè)備、外圍設(shè)備、蜂窩電話、PSTN網(wǎng)絡(luò)或LAN接入點(diǎn)等等。附加至Bluetooth控制器的Bluetooth主機(jī)可以與其它附加至其各自Bluetooth控制器的Bluetooth主機(jī)進(jìn)行通信。傳真配置文件

(FAX)FAX

配置文件定義了終端設(shè)備如何使用

FAX

網(wǎng)關(guān)設(shè)備。FAX

旨在于手機(jī)或固定電話和安裝了傳真軟件的

PC

之間提供適當(dāng)定義的接口。典型配置為個(gè)人計(jì)算機(jī)使用手機(jī)作為

FAX

網(wǎng)關(guān)，向任意接收方發(fā)送

FAX

傳輸。文件傳輸配置文件

(FTP)FTP

定義了客戶端設(shè)備如何瀏覽服務(wù)器設(shè)備上的文件夾和文件。一旦客戶端找到了文件或位置，客戶端即可從服務(wù)器拉取文件，或通過

GOEP

從客戶端推送文件至服務(wù)器。常規(guī)音頻/視頻分發(fā)配置文件

(GAVDP)

GAVDP

為

A2DP

和

VDP

提供了基礎(chǔ)，而后兩者又是設(shè)計(jì)用于使用

Bluetooth

無線技術(shù)分發(fā)音頻和視頻流的系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在一般使用中，類似“隨身聽”之類的設(shè)備可作為發(fā)起方，而耳機(jī)則作為接收方。通用訪問配置文件

(GAP)

GAP

是所有其它配置文件的基礎(chǔ)，它定義了在

Bluetooth

設(shè)備間建立基帶鏈路的通用方法。此配置文件定義了一些通用的操作，這些操作可供引用

GAP

的配置文件以及實(shí)施多個(gè)配置文件的設(shè)備使用。GAP

確保了兩個(gè)

Bluetooth

設(shè)備（不管制造商和應(yīng)用程序）可以通過

Bluetooth

技術(shù)交換信息，以發(fā)現(xiàn)彼此支持的應(yīng)用程序。不符合任何其它

Bluetooth

配置文件的

Bluetooth

設(shè)備必須與

GAP

符合以確?；镜幕ゲ僮餍院凸泊妗６鷻C(jī)配置文件

(HSP)

這是最常用的配置，為當(dāng)前流行支持藍(lán)牙耳機(jī)與移動(dòng)電話使用。

它依賴于SCO在64千比特編碼的音頻/s的CVSD的或PCM以及AT命令從GSM07.07的一個(gè)子集，包括環(huán)能力最小的控制，接聽來電，掛斷以及音量調(diào)整。HSP

描述了

Bluetooth

耳機(jī)如何與計(jì)算機(jī)或其它

Bluetooth

設(shè)備（如手機(jī)）通信。連接和配置好后，耳機(jī)可以作為遠(yuǎn)程設(shè)備的音頻輸入和輸出接口。人機(jī)接口設(shè)備配置文件

(HID)

HID

配置文件定義了

BluetoothHID（如鍵盤、指向設(shè)備、游戲設(shè)備及遠(yuǎn)程監(jiān)視設(shè)備）使用的協(xié)議、程序及功能。注：目前藍(lán)牙耳機(jī)中常用到的是HFP，HSP及A2DP協(xié)議。一般的藍(lán)牙耳機(jī)只支持HSP或者HFP協(xié)議，較高端立體聲的藍(lán)牙耳機(jī)產(chǎn)品會(huì)支持A2DP，可以傳輸音樂等，一般HSP/HFP協(xié)議藍(lán)牙耳機(jī)語音頻率為100Hz---3.4kHz，只支持窄帶的通話需求，而立體聲藍(lán)牙耳機(jī)一般要求20Hz---10kHZ，甚至是20Hz---20kHz。設(shè)計(jì)篇MIC.部分設(shè)計(jì)原則Mic.方案及聲學(xué)要求:

單Mic.方案：時(shí)間函數(shù)，越靠近嘴，信噪比越高

多Mic.方案：降噪，軸線指向嘴Mic.單體間距離由算法需求決定，通常12~39mm

垂直和水平放置對(duì)聲學(xué)的影響Mic.之間頻響曲線的要求

遠(yuǎn)離Receiver，避免DoubletalkMIC.部分設(shè)計(jì)原則避免開放式的設(shè)計(jì)，即裸Mic.設(shè)計(jì)，Echoissue

Mic.Boot作用：消除回聲

密封Mic.單體，防止來自Receiver信號(hào)通過結(jié)構(gòu)腔傳到Mic.把導(dǎo)聲孔引到殼體外面，提高信噪比

Mic.前腔容積要適當(dāng)，過大容易形成回聲，過小可能高頻會(huì)截止MicBoot孔徑：Φ0.8~1.2mm。用Φ1.0mm居多，不要小于Φ0.7Mic.聲腔設(shè)計(jì)：MIC.部分設(shè)計(jì)原則

避免細(xì)長聲孔

導(dǎo)聲孔位置1)底部下側(cè)；2)底部背側(cè)；3)底部旁側(cè)，降風(fēng)噪效果依次是3)>2)>1)

風(fēng)噪更容易產(chǎn)生于尖角處，因此平滑圓弧設(shè)計(jì)，有利于降低風(fēng)噪Mic.聲腔設(shè)計(jì)：RCV部分設(shè)計(jì)原則Receiving單體的選擇:

按用途選擇，NarrowbandorFullband?

功率滿足要求，具體結(jié)合芯片的最大輸出

阻抗，客戶要求？

直徑大的單體，調(diào)音余地較多Receiving聲腔的作用:Receiver前后聲波的振幅相同，相位相反

隔離前后聲波，避免聲干涉、短路

腔體左右著Receiver的低頻重放RCV部分設(shè)計(jì)原則Receiving聲腔的設(shè)計(jì):

聲學(xué)仿真，用mockup樣品驗(yàn)證后腔體積：60~200mm3，一般情況receiver瀉聲孔至后蓋至少3mm?？傊?，較大的后腔可以獲得較好的低頻重放

后腔瀉聲孔：?0.8－?2.0mm，注意瀉聲孔帶來THD升高，Mesh的選擇

前腔容積要適當(dāng)，一般10~20mm3，過大對(duì)低頻和高頻都有衰減

前腔出聲孔：聲孔變小意味著前腔變大，3K