2.4G头戴教学麦克风方案

折翼

2.4G头戴教学麦克风方案
6 S7 ]+ X) S3 s1.1   方案简介
  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。

1.2 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；
- Y( b' n+ _6 F( Q* ~6 y+ Ml 失真度：0.05%；
) l" b% h8 v% j- I; n, t7 R5 Il 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

1.3 方案框图
- a  w7 L" s2 |! c  s3 N1 发射端
1 S4 o& b6 K* o- U  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。

6 A, n$ k2 q/ {1 F
- F3 _0 @, J9 T2 接收端
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。
2 {" c: Z7 r: D$ _
7 _4 a( D8 W* ^& P: Z+ X1.4  2.4G无线麦克风对比模拟麦克风

8 Q+ h0 S! l6 o  z3 k  `. c0 u3 |7 E对比项
2.4G麦克风
模拟麦克风
8 z+ q4 x; V$ A6 t6 ^. C调制方式
2 F7 i1 N9 c; e9 L" G8 h9 XGFSK，即高斯频移键控调制
PLL锁相环
传输方式
, @# B% H( R, E8 \' U; q$ `ADC转换为数字信号后传输，可工作于复杂的环境
载波减调制信号后还原部分语音
语音还原质量
/ Z" k' X" [& _接收还原的声音质量等同于咪头用有线连接的质量
, V; U5 Z( B- y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
. K7 b) j! @+ g& _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
频点复用
2 l! e4 T% b$ t" h& F: g! V功率可调，多房间固定间距支持频点复用
功率可调，不支持频点复用
对频方式
  Z# G$ |. @/ n) |发射机开机自动扫描干净频段，并在握手时通知接收机
% X& ?/ W0 C% W, x需手动筛选干净频点，或是使用旧频点
# L( o+ T: x! @3 E频点偏移
. f+ Z' {2 E7 w: r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
; d  g1 A8 n# X* ?+ b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
2 V, s' S- G5 V* D. K# K发射距离
( r) N1 j% l" r2 C% M* f: O动态可调，可以动态自动调整来适应距离
* Q( [! A  l. y; n( v! p, n  Z最多三级可调
( Z6 V4 v/ E; Z- \" W$ Q) M% G3 Z频响宽度
20~20KHZ
会有局部丢失
  |' P2 w2 q9 R; R7 V( D  o( h2 z) _一致性
高，品质取决于设计，元器件一致性稳定
品质取决于元件的一致性和后期技术员的调试
; E5 h7 C: t* q7 u" R保密性
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
1 `: Z) O7 g' ?. L' W! [* z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
! I) g' l6 l& `) L  s8 Q! c% W8 W电量显示
7 f4 w( i& F! j& o8 A9 W+ }& k% Z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
* L3 L1 \* ?: j3 m$ U功能扩展
6 Z7 P) I3 V! S+ Z  z0 [, y电平检测和音量调节
无法扩展和传输指令
* f# o' X7 `2 A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。
" I# S; g, G6 r3 _4 \- x2 {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

2 C, r" z0 Y2 r* L7 u5 o
5 L3 B; Y) C1 k5 @7 h3 G2 Z1.5 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；
4 L+ e+ w2 D/ H, n: i$ i, u1 ~5 P4 {3． 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。
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