基于低功率RF收發(fā)器CC1000實現(xiàn)無線耳機的數(shù)據(jù)傳輸

　　2.2　無線耳機通信的技術(shù)要求

　　從工程實踐中可以得出：對于傳輸語音的電話系統(tǒng)，大多數(shù)成人的語音帶寬約為10 kHz，而大多數(shù)可理解的語言頻率范圍僅為0.3～3.3 kHz，由經(jīng)驗數(shù)據(jù)可得，在電話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，當(dāng)采用保護頻帶時，可使用4 kHz帶寬的頻帶來傳送語音。

　　在數(shù)字電話系統(tǒng)中，一般使用脈沖編碼調(diào)制(PCM)方式將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。為了滿足奈奎斯特采樣定理(Nyquist Sampling Theorem)的需要，首先，4 kHz語音傳輸之受限頻帶在8 kHz數(shù)率下被采樣，每個采樣接著會被譯成一個整數(shù)，如使用13 b，該整數(shù)應(yīng)在-4 096～4 095之間。要有效地傳輸語音，可使用非平均的量化技術(shù)來減少字長，為了保留聲音信號的質(zhì)量，字長可從13 b壓縮到8 b或更少，非平均的量化技術(shù)在硬件上一般由多媒體數(shù)字信號編解碼器CODEC實現(xiàn)，在軟件上可使用查表或?qū)崟r計 算。經(jīng)以上處理后，與壓縮法組合的8 kHz采樣率生成一個8 b字，數(shù)字聲音信號流程因此說成是64 kb/s無線語音通信。公共電話網(wǎng)絡(luò)是全雙工的，然而實現(xiàn)一個全雙工的無線電系統(tǒng)，會要求接受和發(fā)射部共享許多系統(tǒng)模塊，這樣的系統(tǒng)牽涉更復(fù)雜的電路解決方案。半雙工無線電系統(tǒng)相對更能節(jié)約空間和成本，無線系統(tǒng)上的全雙工一般利用分時雙工(TDD)的技術(shù)方案，信號實際是單向傳送，但由于傳送方向切換只需很短的時間(≤100 ms)，一般人的耳朵是區(qū)別不出來的，因此可以進行雙向通話。為了保持通話流，使用TDD技術(shù)時，必須將通話方其中一端的數(shù)字語音信號緩沖暫存起來，64 kb/s語音信號流要求至少128 kb/s的無線TDD數(shù)據(jù)通信，從接收到發(fā)射的輪換時間甚至要求更高的速率。

　　高速率要求更大的RF帶寬或高級的調(diào)制技術(shù)，為了要降低傳送數(shù)字語音信號的速率，需要引入另一層編碼技術(shù)。自適應(yīng)音頻脈沖編碼(ADPCM)或連續(xù)可變斜率增量調(diào)制技術(shù)(CVSD)均適用。這些方案都是根據(jù)差分編碼的基本概念是發(fā)送當(dāng)前采樣的差分代替發(fā)送采樣得來的絕對數(shù)值。使用ADPCM編碼后，可將8 b編碼成4 b，3 b或2 b，64 kb/s速率因此可降到32，24或16 kb/s。假如使用32 kb/s的ADPCM編碼技術(shù)，也不會給微處理器帶來很重的負擔(dān)。市場上現(xiàn)已有合壓縮器和ADPCM，CODEC功能的芯片可以選購。

　　3　結(jié)　語

　　無論是因潮流所趨還是擔(dān)憂電話輻射對大腦的影響，無線電話免提裝置(簡稱耳機)肯定已是一種手提電話不可缺少的配件，其數(shù)量可以說是與手機同步擴展。故該系統(tǒng)有著廣闊的市場前景。

　　藍牙(Bluetooth)因具有互操作性而被認為是未來解決所有需要附加通訊的移動電話的方案。但是對于目前而言，所做出的無線耳機，無論在開發(fā)費用上還是在原材料費用上，藍牙都不是一種具有價格競爭優(yōu)勢的技術(shù)。對此，CC1000便能滿足現(xiàn)有的市場需求，成為一種低成本、低功耗的無線耳機替代方案。