2.4G头戴教学麦克风方案

折翼

2.4G头戴教学麦克风方案
1.1   方案简介
' q8 f! r/ x7 f2 e  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。
) m: f* }0 f9 V: L8 |% O9 i9 t4 g
  P7 ~- I5 X/ E. {" f. T3 d( I1.2 性能参数
频率响应: 20–20K Hz；
l 音频数据采样: 无压缩16位48KHZ。
l 信噪比：90db；
" K0 a6 a% |, S' _, Z5 G# p, jl 失真度：0.05%；
l 小于12.5ms的声音延迟特性；
l 支持自定义IO编程
l 有效传输距离25M

6 v% w5 V% N+ y% u" V0 P( l1.3 方案框图
1 发射端
  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。
: S+ {) n1 o9 c

2 接收端
& d% r' p' g3 W7 ^MCU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。
; ]. C$ O0 ]  i9 q- o: q" [
1.4  2.4G无线麦克风对比模拟麦克风
* E: N' ]- ]/ P3 P4 x
对比项
2.4G麦克风
模拟麦克风
& Z$ T3 g& j) [7 q  U4 O* z5 S调制方式
9 s& {# {" k, s* u2 I% t# fGFSK，即高斯频移键控调制
! l* r+ m5 Y9 }2 G# v) `PLL锁相环
- B- h# n1 o) \" v& u5 i传输方式
ADC转换为数字信号后传输，可工作于复杂的环境
. ]' d+ E: j4 D( i' B4 h+ B8 d载波减调制信号后还原部分语音
8 ^" [" I6 N2 y9 Q, \3 `1 ?: \" }语音还原质量
接收还原的声音质量等同于咪头用有线连接的质量
+ _; [0 G. H- [. E* @' u9 ?8 g/ k$ M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
8 Z, c4 Q2 [! B: ]8 _, y# B抗干扰能力
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
易受干扰，干扰信号会影响VCO载波，扰乱载波产生噪音
. R, H; [4 P9 ?频点复用
# s7 i& K. ?8 U功率可调，多房间固定间距支持频点复用
* y  d( s7 G) L  S6 g8 _功率可调，不支持频点复用
6 t7 [- c. ~! l" `- j4 J对频方式
" l0 ]' I3 I  O; g' B! A. Z2 F发射机开机自动扫描干净频段，并在握手时通知接收机
需手动筛选干净频点，或是使用旧频点
频点偏移
! M6 D8 g" s8 J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
7 W$ p  K/ Q( O2 |8 J0 e3 b+ |0 V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
( w! W4 f% u: {1 a6 _7 A发射距离
7 t2 J  w, K1 X( T+ u动态可调，可以动态自动调整来适应距离
( y! y0 C2 a0 Q6 v4 X, @! b) u( X! w最多三级可调
. r" ?' ]. S7 L频响宽度
20~20KHZ
会有局部丢失
+ A1 ]" M" ~6 o$ S, F4 S一致性
+ [3 w/ t% X2 M9 K高，品质取决于设计，元器件一致性稳定
/ W4 x4 B- R7 J8 P1 y/ T5 S+ r品质取决于元件的一致性和后期技术员的调试
; E" ^& y9 }! Z5 g+ C保密性
2 s! D3 j& m- A+ ^* v3 e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
; a+ q  Z! Q  @" O5 i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
0 F$ ^7 x1 h- I) G* ^电量显示
9 m! F2 Q# W/ ^. _- m9 M& k* K: K在接受端显示发射机电量情况
在接收端显示发射机电量情况
功能扩展
2 Z/ Y% x$ f8 j) V电平检测和音量调节
无法扩展和传输指令
同频点冲突
不会出现，近距离一对一配对，ID号不同不能接收。
1 p) j" b& M( _" A0 j1 [1 |. R; ~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
# f: m7 l1 y) ]# {  T

' m6 `1 ^; b% Z. z; E1.5 方案总结
1． 发生干扰影响时，可以变换频点避免串频。
2． 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；
% O) P0 l, d2 @# \& G9 I) o  X- H3． 专业的24bit ADC/DAC器件，保证宽动态范围、小谐波失真、低噪音；
4． 48K采样，26个通道自动跳频防串扰，真正实现一师一麦。