|
|
2.4G头戴教学麦克风方案
( A; m# i3 N& ^1 C% C1.1 方案简介! d& ~; E0 r: F2 V1 s- p
2.4G无线麦克风是基于2.4G无线技术上研发生产的一种新型的无线麦风。其所用频段处于2.4GHz-2.483GHz。该方案鉴于2.4G的高强保密性运用一对一ID匹配技术，解决教学应用防串扰、抗干扰等问题。该方案还拥有3M的数据传输速率，声音高保真低延时等特性促使该方案真正实现一师一麦。0 k" d; k& v, F. h( O8 V: V0 }
* f* N6 C. y4 W: F' U! m, h1.2 性能参数, C- @; q% `. P0 A0 K
频率响应: 20–20K Hz；
6 z0 F% B5 Y. e* X7 ?6 D0 j; Xl 音频数据采样: 无压缩16位48KHZ。
( |0 |7 b ^3 G2 W3 |l 信噪比：90db；
5 B6 {) P; I0 E6 T1 e; h8 Q1 wl 失真度：0.05%；
8 J( B; U3 }" Z" d" Tl 小于12.5ms的声音延迟特性；
" y' P c; e6 u2 O" @! J/ l; x3 A8 o. Tl 支持自定义IO编程1 T: E" Z' ^, `) r
l 有效传输距离25M
" }9 T" E5 A1 D) H- g5 R) e
2 m2 @( g6 b, q- Z O+ V) `, ]8 d1.3 方案框图
5 U( g+ A9 q1 E4 d% C% d1 发射端
+ T2 w% ?$ d2 E) f2 o9 E- n 模拟的音频信号经过24位专业音频AD转换为数字信号，MCU实时采集AD的数据，并进行处理，然后通过RF发送出去。MCU主要负责AD数据的实时采样和发送，以及数据压缩，编码，加密等。
: U/ k: x3 ?4 W- @% g1 Y I( |- l
+ c: w* {9 v* m( x9 F . g! s" m$ ]7 S8 G; ~+ j5 V
2 接收端
1 v, s+ X( a1 |# tMCU实时接收RF的数据，经过解压缩、解码等处理后送到24位的音频DA器后变成模拟信号输出。4 o9 H! d1 b/ b
! N: s; A) N4 J Z3 y1.4 2.4G无线麦克风对比模拟麦克风" l# M6 {4 n: B% g; e
6 u1 F! l2 w O9 N
对比项6 ~7 w# v. g2 a! W1 Z% M, G5 F1 }- \
2.4G麦克风
) A- R- f* S4 `4 y6 u2 [# q模拟麦克风9 I! K) V- I" Y+ ?( v( f
调制方式, S5 Q `6 ^3 w" V9 H. a$ |/ c
GFSK，即高斯频移键控调制, C7 A! g2 O8 s" z/ T, K. ^, V% ?2 S
PLL锁相环
n6 U/ A4 l* o2 {" @# v) j7 B传输方式! L3 W' Q' g' A' t5 |( j( E
ADC转换为数字信号后传输，可工作于复杂的环境5 F: M. c) T" v9 h% M+ O: a+ Y
载波减调制信号后还原部分语音
0 Z( }0 ?* n% l5 _9 l# {语音还原质量" k& N( }7 L; W: h4 b( F
接收还原的声音质量等同于咪头用有线连接的质量/ L* x7 j4 C" A( [5 S& E1 P
接收还原的声音质量明显劣于咪头用有线连接方式的质量
1 v; h' @- g$ O( J% U) H4 D% Q7 v抗干扰能力/ ~- l7 p R0 Y) Q/ c" Q( f
干扰信号不能混入数据包，当遇到干扰影响时，可以变换频点避免产生噪音( N9 S: R- V2 t+ d& K4 T& m
易受干扰，干扰信号会影响VCO载波，扰乱载波产生噪音) @; u& F8 V( H, p- V2 L
频点复用
; K) n3 R1 j1 s3 e% A1 u功率可调，多房间固定间距支持频点复用0 P0 f# N& V- `3 F, L
功率可调，不支持频点复用9 V; l* _1 D1 Z9 F+ n
对频方式
6 j3 K0 z p7 z' R; B L8 x2 B发射机开机自动扫描干净频段，并在握手时通知接收机2 t1 |! g+ @- D Z/ ^
需手动筛选干净频点，或是使用旧频点
+ ]# Q# [9 \0 e# v/ O3 a0 K' x频点偏移
0 R2 e) a4 }" n( I) k# f发射机用内置MCU设置频点，并发出对频信号，接收机扫描到对应对频信号锁定频点，并随时响应发射机变换频点指令
1 c8 @9 n* c. [, W% {受环境温度，元器件性能的影响，会改变载波频点，造成频点偏移而无法对频工作
% v% ^& d/ c* s; `发射距离 l& H( \# L. y+ V
动态可调，可以动态自动调整来适应距离
. d( L6 ]7 v' m& z* U: ]最多三级可调3 }+ N4 F4 ^. A
频响宽度
3 a3 j* ]: Y/ K) v3 ?20~20KHZ
8 f, d; r/ C& p5 b会有局部丢失
( n( D0 ?( b: q一致性
: C+ |& V$ P4 {/ x8 @2 [高，品质取决于设计，元器件一致性稳定 V( ~( ~0 e* l! |8 u4 d* m x
品质取决于元件的一致性和后期技术员的调试& b: o& v6 \( T( X) f; M
保密性; q1 T5 c) @$ [! u/ l7 t( G
数据包传输，不会被模拟话筒接手，非对应ID接收器不会显示信号，一个接收端只能接收一路信号' d; _5 P t+ E& Y
接收器会被多个其他同频点或谐波频点的发射器干扰，同理发射机信号会被其他接收机扫频接收
. Q/ J0 @" h, u' s' X电量显示
1 d, Z; e4 O8 H8 P; S6 A; R在接受端显示发射机电量情况
2 D; j# @( l& j5 A+ T$ \8 }在接收端显示发射机电量情况1 O+ ]& S5 `$ P1 x/ T4 k( i
功能扩展
+ A- P$ M" Z* \8 ~2 k电平检测和音量调节
. y! y+ H/ J8 ^) }& |无法扩展和传输指令. u# q4 i9 c$ t1 w; z
同频点冲突
/ a$ F( Z: W. Q不会出现，近距离一对一配对，ID号不同不能接收。
( x$ B" S0 K( `, L0 D9 V同频点干扰会出现嘶哑声或是信号冲突使接收机哑音-发音-哑音-发音，造成声音断续
) U J7 F. R1 f& _3 h& d m3 {, c; `, A, L. X
0 c- y6 `$ \0 ?2 E, ~7 [
1.5 方案总结) S' Z" q0 X" C
1． 发生干扰影响时，可以变换频点避免串频。
2 e) t& @! z; D. J1 k1 M2． 高效的的2.4G音频MCU实现数据的实时采样、处理以及发送，具有极短延时性；
, a% \: w' l/ X- y" V* C3． 专业的24bit ADC/DAC器件，保证宽动态范围、小谐波失真、低噪音；6 g- _" Z, ?) j( J) V1 H) c0 c& _: b
4． 48K采样，26个通道自动跳频防串扰，真正实现一师一麦。
8 h j) B2 ]- {6 y7 M |
|
发表于 2018-5-29 11:16:01