藍(lán)牙耳機(jī)及其放大電路實(shí)用設(shè)計(jì)匯總

　　隨著越來越多的手機(jī)支持藍(lán)牙功能，藍(lán)牙耳機(jī)已成為手機(jī)的必備選件。同時(shí)，隨著支持MP3播放的立體聲藍(lán)牙耳機(jī)的推出，藍(lán)牙耳機(jī)已能夠同時(shí)連接到藍(lán)牙移動(dòng)電話和音樂播放器，這必將給藍(lán)牙應(yīng)用帶來新的亮點(diǎn)。本文為大家介紹藍(lán)牙耳機(jī)及耳機(jī)放大器的方案設(shè)計(jì)。

　　藍(lán)牙耳機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)方案

　　引言

　 　Bluetooth（藍(lán)牙技術(shù)）是由愛立信、諾基亞、摩托羅拉、英特爾、IBM和日立等信息技術(shù)公司發(fā)起的一種短距離無線通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。由于 Bluetooth技術(shù)具有低功耗、抗干擾能力強(qiáng)、適用于多種通信場所以及集成電路相對(duì)簡單，因此藍(lán)牙技術(shù)作為一種替代有線電纜的無線接口技術(shù)具有廣闊的 市場前景。藍(lán)牙技術(shù)正成為移動(dòng)電話、PDA、MP3player和電腦中的標(biāo)準(zhǔn)配置，藍(lán)牙技術(shù)主流應(yīng)用之一是通過藍(lán)牙耳機(jī)欣賞上述產(chǎn)品藍(lán)牙接口發(fā)送出來的 高品質(zhì)音樂和實(shí)現(xiàn)免提通話，然而技術(shù)的普及速度除了與技術(shù)本身的先進(jìn)與否有關(guān)外，還與實(shí)現(xiàn)成本的高低密切相關(guān)，市場上的藍(lán)牙耳機(jī)價(jià)格少則幾百，多則上千 元，而移動(dòng)電話本身價(jià)格大多也不過千元，藍(lán)牙耳機(jī)的相對(duì)高價(jià)位導(dǎo)致了它的市場普及速度和廣度遠(yuǎn)低于移動(dòng)電話，本文正式根據(jù)這一 XIAN，基于CSR藍(lán)牙芯片BC358239A提出了一種低成本藍(lán)牙耳機(jī)電路設(shè)計(jì)方案，對(duì)藍(lán)牙耳機(jī)的普及必將起到重要作用。

　　一．藍(lán)牙耳機(jī)架構(gòu)和芯片介紹

　　圖一 藍(lán)牙耳機(jī)的結(jié)構(gòu)

　　應(yīng)用到藍(lán)牙耳機(jī)的芯片除了低成本、低功耗、外圍電路簡單以外，提供的軟件開發(fā)工具齊全以及芯片封裝小也很重要，下面對(duì)藍(lán)牙耳機(jī)的主要芯片作簡要介紹。

　　1．BC358239A介紹：

　 　BC358239A芯片頻率范圍2.402～2.480Ghz，發(fā)射功率可高達(dá)＋4dB，內(nèi)置有8比特DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）可自動(dòng)調(diào)整發(fā)射功率，無需外 部 BALUN（平衡不平衡轉(zhuǎn)換器和功放即可符合藍(lán)牙V1.2規(guī)格；0.1%BER（比特誤碼率）時(shí)典型接收靈敏度－85dB；全集成的頻率合成器，可支持 8～40Mhz外部時(shí)鐘輸入又可外接CRISTAL（晶振）；內(nèi)部集成DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）速度可達(dá)32MIPS，32bit指令字，24bit數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器，內(nèi)置4K字程序存儲(chǔ)器，兩個(gè)8K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器，足以支持耳機(jī)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)需要；片上LDO（低壓差線性穩(wěn)壓器），支持u-law和A-law 語音代碼轉(zhuǎn)換，支持I2S又支持PCM語音接口， 深度睡眠模式功耗不超過10uA；10x10mm 的LFBGA封裝，只需較小的PCB尺寸。BC358239A內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖二。

　　圖二 BC358239A內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　此外BC358239A還有內(nèi)置LDO，其輸出電壓1.8V，其最大輸出電流可達(dá)70mA，完全可滿足藍(lán)牙芯片自身需要。

　　BC358239A的藍(lán)牙的軟件架構(gòu)具備相當(dāng)?shù)撵`活性，藍(lán)牙應(yīng)用程序可以運(yùn)行于BC358239A外部，也可由內(nèi)部RISC處理器處理。

　　2．WM8731介紹

　 　WM8731是WOLFSON公司推出的一款適合于語音應(yīng)用的CODEC（編碼解碼器），它能為自身的MIC（麥克風(fēng)）輸入提供偏置電壓，內(nèi)部有兩組 ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）和DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器），其抽樣頻率從8KHz到96KHz.串行控制接口可選擇為兩線制和三線制。其音頻接口可通過編程設(shè)置為 I2S或PCM接口形式。28Pin5x5x0.9mm的QFN封裝，特別適合對(duì)PCB面積有限制的應(yīng)用。功耗極低，應(yīng)用PCM接口通信時(shí)電流自由 20mA左右，寄存器的正確設(shè)置可使待機(jī)功耗保持在15uA以下。

　　3．充電芯片SC805和LDO RT9169-3.3

　 　SEMTECH公司的SC805是一款功能強(qiáng)大的CCCV（恒流恒壓）充電芯片，可編程的預(yù)充、快充和中止充電電流，使得它既可和PMU（電源管理）芯 片組合成充電管理電路，也可單獨(dú)作為鋰電池充電控制芯片。熱保護(hù)、過流保護(hù)、電池充電電壓精度可達(dá)1％使得它安全可靠；輸入電壓范圍從3V到6V，充電電 流最大可達(dá)1A，3x3mmMLP封裝，適合消費(fèi)類電子使用。

　　RT9169-3.3是RICHTECH公司生產(chǎn)的100mA低噪聲3.3VLDO，它具有較低靜態(tài)電流（低達(dá)4uA），較高的紋波抑制比，符合藍(lán)牙耳機(jī) WM8731和藍(lán)牙芯片內(nèi)部LDO對(duì)電源的要求。

　　二．電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

　 　耳機(jī)電源的開關(guān)和音量調(diào)節(jié)可利用藍(lán)牙芯片BC358239A的PIO口；從RT9169輸出的3.3V電源送到藍(lán)牙內(nèi)置LDO輸入端時(shí)注意在輸入端加適 當(dāng)?shù)娜ヅ茧娙荩{(lán)牙芯片的VDD_ANA（內(nèi)置LDO1.8V輸出端）須加上去偶電容，以防止送到藍(lán)牙芯片的電源引入干擾導(dǎo)致藍(lán)牙RF頻偏過大，與此同時(shí) 藍(lán)牙外接的Cristial（晶振）精度要求至少10PPM，否則也會(huì)影響藍(lán)牙RF指標(biāo)。

　　WM8731的電源輸入端HPVDD、 DCVDD、DBVDD和AVDD都可用LDORT9169的3.3V輸出，在WM8731的電源端加上適當(dāng)去偶可以改善WM8731輸出的音頻品 質(zhì)；WM8731時(shí)鐘可利用藍(lán)牙芯片的AIO3引腳的可編程時(shí)鐘輸出。 WM8731與BC358239A的PCM接口相連時(shí)WM8731的ADCLRC和DACLRC同時(shí)連接藍(lán)牙PCM_SYNC。

　　BCHS（BluecoreHostSoftware）是CSR為客戶提供藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供的開發(fā)軟件，BCHS和藍(lán)牙的協(xié)議棧共同組成了藍(lán)牙產(chǎn)品的軟件解決方案。藍(lán)牙耳機(jī)的軟件架構(gòu)可參考圖四

　　圖三 藍(lán)牙耳機(jī)軟件架構(gòu)

　 　圖三中VMApplicationsoftware（虛擬機(jī)器應(yīng)用軟件）包括TCS（電話控制協(xié)議），它定義了藍(lán)牙耳機(jī)建立語音和數(shù)據(jù)呼叫的控制信令， 定義了處理藍(lán)牙TCS設(shè)備群的移動(dòng)管理進(jìn)程；應(yīng)用程序功能包括通過I2C總線寫WM8731寄存器控制耳機(jī)音量，電池低電壓報(bào)警等功能。

　　結(jié)論：

　　藍(lán)牙耳機(jī)的低成本解決方案總是與藍(lán)牙和語音解碼芯片的價(jià)格降低相伴而生，隨著藍(lán)牙接口在移動(dòng)電話、PDA、MP3player和電腦中的迅速普及，藍(lán)牙耳機(jī)取代有線耳機(jī)已成為技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

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　　高清語音技術(shù)在手機(jī)和藍(lán)牙耳機(jī)中的應(yīng)用

　　高清語音也被稱為寬帶語音，是一種能為蜂窩網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)電話和無線耳機(jī)傳輸高清、自然語音質(zhì)量的音頻技術(shù)。與傳統(tǒng)的窄帶電話相比，高清語音很大程度上提高了語音質(zhì)量，減少了聽覺負(fù)擔(dān)。

　 　通信產(chǎn)業(yè)鏈上的所有網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備都需支持高清語音才能體現(xiàn)出該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。到2011年6月為止，18個(gè)國家運(yùn)營的20種蜂窩網(wǎng)絡(luò)，以及33家領(lǐng)先的手機(jī) 品牌都已支持高清語音。通過部署自適應(yīng)多速率寬帶（AMR-WB）語音編碼，GSM， WCDMA（UMTS）和LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)引入了高清語音。此外， 通過使用改良的子帶編碼（mSBC）語音編解碼技術(shù)，無線藍(lán)牙耳機(jī)也開始支持高清語音，將免提通話與高語音質(zhì)量結(jié)合在了一起。

　　高清語音的優(yōu)點(diǎn)同樣可以在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中體現(xiàn)出來。隨著窄帶網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備向高清語音過渡，一種名為帶寬擴(kuò)展（BWE）的語音處理技術(shù)可以用來在接收終端設(shè)備上模擬類似于高清語音的通話質(zhì)量，為不支持高清語音的設(shè)備提供了一個(gè)折中的解決方案。

　　從窄帶到高清語音

　 　傳統(tǒng)電話系統(tǒng)的帶寬被限制在大約300Hz到3.4kHz的音頻頻率范圍內(nèi)（圖表1），這一范圍通常被稱為窄帶語音。盡管現(xiàn)在的電話系統(tǒng)是數(shù)字式的，但 其還是傳承了與傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)相同的帶寬。從語音質(zhì)量的角度來看，窄帶語音缺乏自然語音保真度，常常被形容為單薄和模糊不清。盡管如此，窄帶頻率范圍內(nèi)完整 語句的語音辨別度大概是99%。

　　圖1：窄帶和寬帶語音的帶寬特點(diǎn)

　 　高清語音在采樣頻率為16kHz時(shí)音頻帶寬大約為50Hz至7kHz，因此與窄帶語音相比具有更清晰的語音信號(hào)。雖然寬帶語音并沒有顯著提高語音清晰 度，但是窄帶范圍之外的3.4kHz至7kHz提高了單詞中的摩擦音（例如f、s和th） 的識(shí)別度。寬帶語音能夠提供更加自然真實(shí)的語音，在主觀音頻質(zhì)量方面比窄帶語音有了顯著的提高。高清語音擴(kuò)展出的50Hz至300Hz的低頻降低了窄帶語 音尖細(xì)的特點(diǎn)，而擴(kuò)展出的高頻則提高了發(fā)音清晰度。

　　在主觀語音質(zhì)量聽力測試中，寬帶語音在平均意見得分（MOS）中得到4.5分，而窄 帶語音則為3.2分（1分為質(zhì)量差，5分為優(yōu)秀）。寬帶語音質(zhì)量的提高減少了聽力負(fù)擔(dān)和聽者的疲勞，特別是當(dāng)聽者處于嘈雜的環(huán)境下。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商 Orange在其網(wǎng)站上提供了一個(gè)音頻樣本作為高清語音優(yōu)點(diǎn)的例證。2010 年6月Orange公司所做的另一項(xiàng)調(diào)查進(jìn)一步向終端用戶證明了高清語音的價(jià)值：

　　* 96%的客戶對(duì)高清語音通話表示滿意；

　　* 86%的測試者表示，兼容高清語音將是他們未來購買手機(jī)時(shí)的一個(gè)選擇標(biāo)準(zhǔn)；

　　* 76%的測試者愿意更換手機(jī)以獲得高清語音功能。

　　此外，2006年愛立信和T-Mobile進(jìn)行的用戶試用調(diào)查也證實(shí)了高清語音的優(yōu)點(diǎn)。在150個(gè)抽樣用戶中，超過70%的人認(rèn)為使用了高清語音手機(jī)后通話質(zhì)量更好，在嘈雜的環(huán)境中對(duì)話質(zhì)量有所提高。

　 　使用高清語音需要語音通信系統(tǒng)中的所有環(huán)節(jié)都支持寬帶語音頻率范圍。采用高清語音技術(shù)的關(guān)鍵是在蜂窩網(wǎng)絡(luò)和手持電話中協(xié)同部署AMR-WB編解碼。做為 一種寬帶語音編碼，AMR-WB的有效音頻帶寬是窄帶編碼AMR-NB的兩倍。要完成一個(gè)高清語音通話，基站和手持電話之間協(xié)同傳輸以AMR-WB編碼的 語音，在這一過程中沒有進(jìn)行語音修改或從終端到終端的轉(zhuǎn)換編碼。如果高清語音連接無法實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)就會(huì)取而代之使用窄帶AMR-NB編碼。

　　擴(kuò)展語音帶寬

　 　可以預(yù)計(jì)，在引入高清語音的過程中，通信系統(tǒng)中的某些環(huán)節(jié)會(huì)因無法支持而將語音轉(zhuǎn)換為窄帶頻率，這實(shí)際上是在降低語音質(zhì)量，增加聽力負(fù)擔(dān)。人工帶寬擴(kuò)展 （BWE）通過在通信系統(tǒng)的終端環(huán)節(jié)為窄帶語音信號(hào)加入人工生成的語音內(nèi)容，彌補(bǔ)在傳輸過程中損失的高頻和低頻語音內(nèi)容。通過這種方法，BWE將高清語音 的優(yōu)勢拓展到了窄帶和過渡的混合帶寬的語音通信系統(tǒng)中。

　　BWE算法使用產(chǎn)生語音的聲源過濾模型來估算和產(chǎn)生擴(kuò)展頻率范圍內(nèi)的語音內(nèi)容。 根據(jù)該模型，語音是由一個(gè)聲源（例如聲帶）再加上一個(gè)模擬聲道的模型產(chǎn)生的。BWE算法根據(jù)窄帶語音估算出一個(gè)寬帶聲源模型，然后利用該模型的參數(shù)估算出 其丟失的寬帶頻率內(nèi)容。在實(shí)際應(yīng)用中，BWE獨(dú)立于源編碼和發(fā)送路徑處理過程的，因此它可以與傳統(tǒng)的窄帶和混合帶寬的電話網(wǎng)絡(luò)共存。

　　BWE主要應(yīng)用于藍(lán)牙耳機(jī)和免提設(shè)備。在這些設(shè)備的接收終端上，窄帶CVSD編碼語音信號(hào)首先進(jìn)行解碼，然后經(jīng)過BWE的處理產(chǎn)生給受話方的擴(kuò)展帶寬語音信號(hào)。BWE也可以應(yīng)用在高清語音電話網(wǎng)絡(luò)上，將語音信號(hào)擴(kuò)展到帶寬為14kHz的超寬帶（SWB）頻率范圍。

　　高清語音和音效增強(qiáng)

　 　將高清語音和音效增強(qiáng)處理方法（如噪聲抑制（NS），回聲消除（AEC） ）結(jié)合在一起可以改善在噪聲環(huán)境下的語音清晰度，并可以提高整體通話質(zhì)量。噪聲抑制技術(shù)能夠分析摻雜了噪音的對(duì)話，并清除噪音，增加語音辨別度。噪聲抑制 算法通過大量頻點(diǎn)估算出噪聲功率譜密度，然后將噪聲從對(duì)話出抽取出來。與窄帶的處理相比，寬帶噪聲抑制在計(jì)算噪聲頻譜時(shí)包含了更多的頻點(diǎn)數(shù)據(jù)來壓縮擴(kuò)展頻 率范圍內(nèi)的噪聲。除噪聲抑制外，回聲消除處理方法能消除發(fā)話者和麥克風(fēng)之間的聲音耦合所產(chǎn)生的回音信號(hào)?；芈曄墓ぷ髟硎菑柠溈孙L(fēng)接收到的信號(hào)中分離 出一個(gè)經(jīng)過過濾和延遲的副本?；芈曄夹g(shù)能夠計(jì)算出寬帶語音中的自適應(yīng)過濾系數(shù)。

　　高集成度藍(lán)牙耳機(jī)電源管理方案

　　隨著越來越多的手機(jī)支持藍(lán)牙功能，藍(lán)牙耳機(jī)已成為手機(jī)的必備選件。同時(shí)，隨著支持MP3播放的立體聲藍(lán)牙耳機(jī)的推出，藍(lán)牙耳機(jī)已能夠同時(shí)連接到藍(lán)牙移動(dòng)電話和音樂播放器，這必將給藍(lán)牙應(yīng)用帶來新的亮點(diǎn)。

　 　藍(lán)牙耳機(jī)的核心是射頻和基帶處理兩部分，為適應(yīng)功能的集成和設(shè)計(jì)的小型化，CSR、Broadcom等公司已將射頻和基帶處理功能集成在一起，如CSR BlueCore4高集成的藍(lán)牙芯片，封裝最小為6×6mm。整個(gè)耳機(jī)的電源管理設(shè)計(jì)要求外圍組件少，集成度高，同時(shí)滿足藍(lán)牙芯片對(duì)負(fù)載響應(yīng)和噪聲抑制的 要求。

　　藍(lán)牙耳機(jī)多采用鋰電池供電，其電壓范圍為2.7V至4.2V。電池容量為90mAH至170mAH。為滿足更長時(shí)間通話及音樂播 放的需要，電池容量有逐漸增加的趨勢。另外，基于ARM或DSP內(nèi)核的藍(lán)牙芯片需要兩組電源（如1.8V和2.7V）分別對(duì)內(nèi)核和I/O供電。同時(shí)，麥克 風(fēng)也需要一個(gè) “干凈”的偏置電壓。

　　基于上述系統(tǒng)電源的需求，Microchip推出了高度集成的、小尺寸的電源管理方案，包括 TC1303和MCP73855。其中，TC1303為高集成的電源轉(zhuǎn)換芯片，MCP73855為高集成的線性鋰電池充電芯片。TC1303在3×3mm 10引腳DFN封裝中集成了一個(gè)500mA同步降壓轉(zhuǎn)換器和一個(gè)300mA低壓差LDO，并具有電壓正常指示引腳（Power-Good）。其標(biāo)準(zhǔn)固定電 壓輸出組合，如1.8V/2.7V，恰好滿足BlueCore2對(duì)電源的要求。圖1為TC1303在藍(lán)牙耳機(jī)上的應(yīng)用電路。

　　圖1：TC1303在藍(lán)牙耳機(jī)上的應(yīng)用電路。

　 　圖中500mA的同步DC/DC轉(zhuǎn)換器集成了P溝道和N溝道MOSFET，采用2MHz的開關(guān)頻率，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到92%以上。高開關(guān)頻率和 PWM/PFM自動(dòng)切換技術(shù)可使工程師選擇低至2.2μH的表貼電感和陶瓷電容，即可滿足濾波和藍(lán)牙芯片對(duì)紋波的要求。TC1303內(nèi)集成的LDO可提供 300mA的輸出電流，且只有137mV電壓差。為了進(jìn)一步減小DC/DC開關(guān)噪聲對(duì)電路設(shè)計(jì)的影響，在芯片設(shè)計(jì)時(shí)將LDO的電源地引腳和DC/DC電源 地引腳分開，保證了LDO輸出可以給I/O部分和麥克風(fēng)提供“干凈”的電壓。

　　圖2：MCP73855在藍(lán)牙耳機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用電路。

　　TC1303提供的電壓正常指示引腳可以連接到藍(lán)牙芯片的I/O，以監(jiān)視供電電壓的狀態(tài)。電壓正常指示引腳可以檢測DC/DC輸出電壓（TC1303A）或LDO輸出電壓（TC1303B），甚至可分別檢測這兩路輸出，實(shí)現(xiàn)順序上電，滿足不同藍(lán)牙芯片對(duì)供電的要求。

　 　MCP73855可提供鋰電池充電管理功能，片內(nèi)集成的MOSFET、電流檢測電阻和反向阻斷二極管可提供最大400mA的充電電流，并可通過外接電阻 或直接由I/O輸出設(shè)置所需的充電電流。MCP73855可自動(dòng)完成鋰電池的預(yù)充、恒流、恒壓充電控制，并把充電狀態(tài)輸出到LED或藍(lán)牙芯片。配合適當(dāng)?shù)?外圍電路，充電狀態(tài)指示引腳可以驅(qū)動(dòng)雙色LED，實(shí)現(xiàn)充電過程及充電結(jié)束的分別顯示。圖2為MCP73855在藍(lán)牙耳機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用電路。

　 　TC1303和MCP73855的小尺寸封裝（3×3mm）以及簡單的外圍電路，構(gòu)成了一個(gè)低成本、高性能、高度集成的藍(lán)牙耳機(jī)電源管理方案，這個(gè)方案 也可適用于最新播放MP3的立體聲藍(lán)牙耳機(jī)設(shè)計(jì)。工程師利用它和藍(lán)牙芯片，可以設(shè)計(jì)更加舒適、時(shí)尚、易用，同時(shí)重量輕巧的藍(lán)牙立體聲耳機(jī)，使用戶能夠在移 動(dòng)時(shí)欣賞音樂，又永遠(yuǎn)不會(huì)漏接電話。

　　藍(lán)牙無線耳機(jī)設(shè)計(jì)及VxWorks移植方法

　 　藍(lán)牙耳機(jī)是一種無線語音傳輸技術(shù)，是基于耳機(jī)在無線技術(shù)方面的延伸。它是相配于藍(lán)牙技術(shù)而進(jìn)入多媒體個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的。隨著藍(lán)牙技術(shù)的日趨完善和藍(lán)牙產(chǎn)品 市場占有率逐漸提升，藍(lán)牙耳機(jī)在技術(shù)上也將不斷得到改進(jìn)，使之成為個(gè)人多媒體區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的主要配套產(chǎn)品。藍(lán)牙耳機(jī)的應(yīng)用范圍除了手機(jī)以外，PDA、無繩電話 應(yīng)用、汽車免提工具、電話終端等，也是藍(lán)牙耳機(jī)發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢的應(yīng)用領(lǐng)域。本文設(shè)計(jì)的藍(lán)牙耳機(jī)支持藍(lán)牙規(guī)范1．2版本，傳輸距離達(dá)10 m，傳輸速率達(dá)723．2 kb/s，并且具有低功耗和（幾乎）無輻射等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢。

　　1 藍(lán)牙技術(shù)

　 　藍(lán)牙作為一種低成本、短距離的無線連接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是由 Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba五家公司共同倡導(dǎo)的一種全球無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī) 范。它以低成本的短距離無線連接為基礎(chǔ)，為固定設(shè)備與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接。其實(shí)質(zhì)是建立通用的無線空中接口及其控制軟件的公開標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)設(shè) 備問的電纜替代。

　　藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范包括協(xié)議和應(yīng)用規(guī)范兩個(gè)部分。協(xié)議定義了各功能元素各自的工作方式，整個(gè)藍(lán)牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)分為4層，即核 心協(xié)議層、線纜替代協(xié)議層、電話控制協(xié)議層和采納的其他協(xié)議層；應(yīng)用規(guī)范則闡述了為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的應(yīng)用模型，各層協(xié)議間的運(yùn)轉(zhuǎn)協(xié)同機(jī)制。較典型的應(yīng)用規(guī) 范有撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)、耳機(jī) （headset）、局域網(wǎng)訪問和文件傳輸?shù)?。藍(lán)牙耳機(jī)的協(xié)議棧原理如圖1所示。

　　2 硬件設(shè)計(jì)

　 　硬件電路信號(hào)處理與控制部分采用Zeevo公司的基于ARM7的音頻處理器ZV4301。ZV4301處理器是在一個(gè)單芯片收發(fā)器上加入一個(gè)集成 RF、數(shù)字信號(hào)處理、通信處理和運(yùn)算及控制處理功能的48 MHz APM7微處理器，片外擴(kuò)展閃存，以實(shí)現(xiàn)需要技術(shù)和高度最佳化的音頻處理。

　 　編解碼芯片采用飛利浦公司的UDAl380音頻芯片。UDAl380是一顆專為便攜式產(chǎn)品所設(shè)計(jì)的單芯片立體聲音頻編解碼器，可以提供立即可用的先進(jìn)音 頻功能。這顆音頻編解碼器具有24位數(shù)據(jù)路徑、多重時(shí)鐘支持、DC偏移消除、支持多重?cái)?shù)據(jù)格式以及數(shù)字靜音檢測等集成功能。本設(shè)計(jì)中，UDAl380利用 與微控器接口作音控處理．并利用L3接口來控制音量。

　　3 I2S總線

　　本設(shè)計(jì)在硬件電路上使用基于I2S總線的音頻系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。I2S（Inter-IC Sound bus）是飛利浦公司提出的串行數(shù)字音頻總線協(xié)議。

　　I2S總線只處理聲音數(shù)據(jù)，其他信號(hào)（如控制信號(hào)）必須單獨(dú)傳輸。為了使芯片的引腳盡可能少，I2S只使用了三根串行總線。這三根線分別是：提供分時(shí)復(fù)用功能的數(shù)據(jù)線（SD）、字段選擇線（聲道選擇WS）、時(shí)鐘信號(hào)線（SCK）。

　　此設(shè)計(jì)中采用電源統(tǒng)一供電，ZV4301作為主設(shè)備，UDAl380作為從設(shè)備。ZV4301使用3個(gè)通用I/O口來模擬I2S總線。其讀寫I2S總線的數(shù)據(jù)主要包括以下幾個(gè)函數(shù)；

　　word_selection（）； //字選擇函數(shù)

　　serial_clock（）； //時(shí)鐘信號(hào)函數(shù)

　　serial_data（）； // 串行數(shù)據(jù)函數(shù)

　　shift_register（）； //寄存器移位函數(shù)

　　4 軟件設(shè)計(jì)

　　VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設(shè)計(jì)開發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。良好的持續(xù)發(fā)展能力、支持多種硬件環(huán)境、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，使之成為所有獨(dú)立于處理器實(shí)時(shí)系統(tǒng)中最具特色的操作系統(tǒng)。

　 　在該設(shè)計(jì)中，軟件協(xié)議全部下載到藍(lán)牙設(shè)備內(nèi)核處理器的外置閃存中，操作通過人機(jī)接口控制?；赩xWorks的軟件編寫工作主要包括：BSP包的改動(dòng)、 程序的編寫和操作系統(tǒng)的裁減。由于VxWorks的高度靈活性，可以很容易地對(duì)這一操作系統(tǒng)進(jìn)行定制或作適當(dāng)開發(fā)，來滿足系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用需要。BSP 包的改動(dòng)指根據(jù)目標(biāo)硬件實(shí)際配置修改系統(tǒng)的配置參數(shù)宏（MAC-RO），主要修改config．h、makefile．h、bspname．h文件。

　　程序編寫函數(shù)主要包括以下7個(gè)。

　?。?）系統(tǒng)引導(dǎo)函數(shù)

　　VxWorks操作系統(tǒng)在一些板級(jí)系統(tǒng)初始化后自動(dòng)執(zhí)行tUsrRoot（）函數(shù)，以完成初始化。

　　tUsrRoot（）

　　…… //必要初始化程序

　　vInitializeLmp（）； //LMP初始化完成

　　vInitializeL2cap（）； //L2CAP初始化完成

　　vInitializeSdp（）； //SDP初始化完成

　　vInitializeRf（）； //RFCOMM初始化完成

　　vInitializeHA（）； //HeadsetApplication初始化完成

　　exit（）； //退出

　?。?）系統(tǒng)初始化函數(shù)（以L2CAP為例）

　　typedet

　　{MSG_IDSdpToL2cap；

　　MSG_ID L2capToSdp；

　　MSG_ID RfToL2cap；

　　MSG_ID L2capToRf；

　　MSG_lD HAToSdp；

　　MSG_ID SdpToHA；

　　MSG_ID HAToRf；

　　MSG_ID RfToHA；

　　}MSG_QUEUE_ID//定義消息隊(duì)列1D結(jié)構(gòu)體類型

　　MSG_QUEUE_ID MsgQueueld； //定義全局消息隊(duì)列ID結(jié)構(gòu)體，用于存放每個(gè)消息隊(duì)列的ID

　　vInitlalizeL2caD（）；//L2CAP初始化，包括初始化全局變量、創(chuàng)建定時(shí)器、創(chuàng)建消息

　　//隊(duì)列、創(chuàng)建并啟動(dòng)任務(wù)

　　（3）LMP軟件設(shè)計(jì)

　　基帶程序運(yùn)行在藍(lán)牙芯片的信號(hào)處理單元中，而LMP程序運(yùn)行在藍(lán)牙芯片的微處理器中，它們通過郵箱來交換信息。只要任何一方向郵箱發(fā)送了信息，郵箱就會(huì)產(chǎn)生中斷信號(hào)，另外一方可以在中斷服務(wù)程序中進(jìn)行信息讀取和處理。其處理函數(shù)為；

　　vLmpDealFromBB（）

　　//處理來自BaseBand層的消息以建立連接，對(duì)來自BaseBand層

　　//的操作碼

　　決定接受與否，并進(jìn)行鑒權(quán)、加密、處理或斷開等操作

　?。?）L2CAP軟件的設(shè)計(jì)

　　tL2capDealMsgFromSdp（）

　　//處理來自SDP層的消息SdpToL2eap，生成L2CAP數(shù)據(jù)包，把數(shù)據(jù)傳BaseBand層

　　tL2capDealMsgFromRf（）

　　//處理來自RFCOMM層的消息RfToL2cap，生成L2CAP數(shù)據(jù)包，把數(shù)據(jù)傳BaseBand層

　　vL2capDealMsgFromBB（）

　　//處理來自BaseBand層的消息，在處理器郵箱中斷程序被調(diào)用

　?。?）SDP軟件的設(shè)計(jì)

　　tSdpDealMsgFromL2cap（）

　　//處理來自L2CAP的消息L2capToSdp，并上報(bào)搜索到的服務(wù)的屬性

　　tSdpDealMsgFromHA（）

　　//處理來自HeadsetApplieation的消息HAToSdp，對(duì)上報(bào)信息進(jìn)行應(yīng)答

　?。?）RFOOMM軟件的設(shè)計(jì)

　　tRfDealMsgFromHA（）

　　//處理來自HeadsetApplication的消息HAToRf，生成RFCOMM數(shù)據(jù)包，傳送給L2CAP

　　tRfDealMsgFromL2cap（）

　　//處理來自L2CAP的消息L2capToRf，對(duì)不同的幀進(jìn)行處理

　　（7）HeadsetApplication軟件的設(shè)計(jì)

　　tHADealMsgFronaSdp（）

　　//處理來自SDP的消息SdpToHA，判斷是否正常并處理

　　tHADeaIMsgFromRf（）

　　//處理來自RFCMM的消息RfToHA，對(duì)AT命令及其應(yīng)答作出處理

　　5 語音傳輸建立過程

　　藍(lán)牙耳機(jī)系統(tǒng)工作時(shí)總是藍(lán)牙語音網(wǎng)關(guān)（AG）和藍(lán)牙耳機(jī)（HS）成對(duì)出現(xiàn)的。其通信所用到的協(xié)議棧及實(shí)體如圖4所示。

　　藍(lán)牙設(shè)備連結(jié)的建立遵循底層到高層的原則，即搜索藍(lán)牙設(shè)備、建立鏈路、服務(wù)搜索、建立信道、建立連接和數(shù)據(jù)傳輸。

　　以下是音頻連接建立的全過程。（以AG主動(dòng)發(fā)起連接請(qǐng)求為例。）

　　①AG首先發(fā)起查詢，通過查詢AG獲得HS的藍(lán)牙地址。

　?、贏G在應(yīng)用層的驅(qū)動(dòng)下向查詢到的HS發(fā)起一個(gè)page進(jìn)程。當(dāng)接收到HS返回的應(yīng)答信號(hào)時(shí)，AG與HS之間的ACL鏈接已經(jīng)成功建立。

　?、垡坏〢CL鏈接建立，即可以被用來傳送振鈴信號(hào)。振鈴信號(hào)的發(fā)送是通過AT命令RING來完成的。

　 ?、蹵CL鏈接好后，接著建立L2CAP鏈路。AG首先在信令信道上發(fā)送一個(gè)鏈接請(qǐng)求信令L2CAP_req，要求建立信道標(biāo)號(hào)為0x0040的 L2CAP。當(dāng)HS返回鏈接響應(yīng)信號(hào)時(shí)，表明0x0040信道已經(jīng)建立好。然后對(duì)此信道進(jìn)行配置，配置完信道后，就可以利用此CID（信道標(biāo)識(shí)符）為 0x0040的L2CAP信道進(jìn)行SDP查詢。

　　⑤AG在L2CAP信道上發(fā)送一個(gè)SDP查詢包。SDP查詢包將查詢SDP服務(wù)器端HS 是否具有所需要的服務(wù)。若查詢成功，在ACL鏈路上，AG再建立一條標(biāo)號(hào)為0x0041的l.2CAP鏈路，用來傳輸RFCOMM數(shù)據(jù)；同時(shí)，斷開用作 SDP查詢的標(biāo)號(hào)為0x0040的L2CAP鏈路。

　　⑥當(dāng)CID為0x004l的L2CAP信道建立好之后，首先建立控制信道 DICIO，AG在信道上發(fā)送一個(gè)SABM幀，即要求建立RFCOMM層上的 Channel O。如果響應(yīng)方HS希望建立鏈接，返回一個(gè)VA幀，表明已經(jīng)建立好了Channel 0這條RFCOMM信道。此信道為控制信道，用來傳送攜帶控制信息和命令的UIM幀。如果響應(yīng)方HS不希望建立鏈接，返回一個(gè)DM幀。其次建立數(shù)據(jù)信道， 先是對(duì)數(shù)據(jù)傳送信道的參數(shù)進(jìn)行協(xié)商，協(xié)商命令PN參數(shù)包括對(duì)將要建立的信道Channel 1的優(yōu)先級(jí)，最大幀長等，當(dāng)雙方協(xié)商好后建立傳輸數(shù)據(jù)的信道Channell。

　?、咄ㄟ^RFooMM信道傳輸HS控制層的AT命令，即在RFCOMM數(shù)據(jù)傳送信道Channe1上利用UIH幀傳送AT+CKPD命令。當(dāng)接收到對(duì)方的響應(yīng)后，就可以開始建立SCO鏈接。

　?、郒CI（主機(jī)控制接口）發(fā)一個(gè)WRITE_VOICE_SETTING命令，對(duì)音頻狀態(tài)進(jìn)行一些設(shè)置。當(dāng)接收到AG的建立SC0鏈接

　　的請(qǐng)求時(shí)，若HS允許，發(fā)送一個(gè)接收的HCI命令，在命令完成之后，傳輸音頻信號(hào)的SC0鏈路就建立好了，此時(shí)就可以進(jìn)行語音通信。

　　結(jié)語

　 　本文給出了藍(lán)牙及藍(lán)牙耳機(jī)系統(tǒng)的基本概念及其在軟硬件方面的具體實(shí)現(xiàn)。藍(lán)牙耳機(jī)使用戶擺脫線纜的束縛，能夠在較大的自由空間內(nèi)通話。由于采用專用的聲音 編解碼芯片和標(biāo)準(zhǔn)音頻取樣率44．1 kHz，并經(jīng)過先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)，能夠使聲音效果接近CD音質(zhì)，這樣也使藍(lán)牙耳機(jī)真正取代有線耳機(jī)成為可能。

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　　耳機(jī)放大電路

　　雙三極管ECC822電子管組成的OTL耳機(jī)放大器電路

　　本文用雙三極管ECC82（相當(dāng)于E802C、E82CC、與北美12AU7、國產(chǎn)6N10型）作為放大器。此類管子有指標(biāo)優(yōu)良和使用壽命長的特點(diǎn)。

　 　如圖所示電路，用雙三極管ECC82（相當(dāng)于E802C、E82CC、與北美12AU7、國產(chǎn)6N10型）作為放大器。此類管子l有指標(biāo)優(yōu)良和使用壽命 長的特點(diǎn)。前置放大器要產(chǎn)生足夠的信號(hào)幅度去驅(qū)動(dòng)耳機(jī)。管腳1、2、3、的三極管部分放大信號(hào)。輸入信號(hào)通過50kΩ音量控制對(duì)數(shù)式電位器P1（P1不在 圖 I中表示）到達(dá)電路板，再經(jīng)過C1、R1直接輸給前置放大級(jí)，而R1、C1l提供必需負(fù)柵偏壓。增益實(shí)質(zhì)上由R8決定。而最大輸入電壓由R2決定。R9是 這樣確定．即把靜態(tài)陽極電流選在特性曲線最大可能的線性部分。在陽極上被倒相和放大的輸入信號(hào)通過C2耦合到第二級(jí)柵極。第二級(jí)陰極電阻被分成R5和R6 兩部分。R5和R6串聯(lián)形成負(fù)載電阻。其分壓作用為柵偏壓選擇一個(gè)正確值。柵偏壓加到柵極之前經(jīng)R4和C3退耦和穩(wěn)定。由柵偏壓和相應(yīng)特性曲線決定的陽極 電流在R5和R6上形成壓降，嚴(yán)格地與電流成比例關(guān)系。此電壓接著經(jīng)過耦合電容C4饋給耳機(jī)。為避免耳機(jī)插入時(shí)產(chǎn)生喀啦噪聲，接入R7保持輸出在DC信號(hào) 地電位。上述僅介紹L（左）聲道電路工作原理。右聲道與此相同。

　　分立元件耳機(jī)放大電路以及差分功放仿真電路

　　分立元件耳機(jī)放大電路

　　電路圖OPA2134和三極管等元件組成。

　　差分功放仿真電路

　　三極管耳機(jī)兼線路放大器

　　本文介紹用3只電子管組裝的低阻抗線路放大器兼32Ω耳機(jī)放大器，它采用差動(dòng)推挽放大和變壓器輸出，電路簡單容易制作，又可一機(jī)二用，值得有興趣的耳機(jī)愛好者仿制。

　 　高保真立體聲耳機(jī)的電聲性能越來越好。它的聲音不受房間聲學(xué)條件的影響，也不會(huì)影響旁人的工作或休息，更有利于聆聽者全神貫注地領(lǐng)略音樂的旋律、節(jié)奏和 感人的氣氛。再加上耳機(jī)聽音系統(tǒng)的成本低、音質(zhì)好，日益受到發(fā)燒友的青睞。不過，利用一般功放的耳機(jī)插口聆聽音樂的效果還不夠理想，比較好的辦法是為耳機(jī) 專門定制一臺(tái)耳機(jī)放大器，現(xiàn)在已成為用耳機(jī)欣賞音樂的共識(shí)。

　　本文介紹用3只電子管組裝的低阻抗線路放大器兼32Ω耳機(jī)放大器，它采用差動(dòng)推挽放大和變壓器輸出，電路簡單容易制作，又可一機(jī)二用，值得有興趣的耳機(jī)愛好者仿制。

　　一.電路和原理

　 　圖1為本機(jī)電原理圖（只畫出左聲道，電源則為左右聲道共用）。整機(jī)放大部分只用3只MT電子管。一只12AT7/ECC81雙三極管作左、右聲道的輸入 級(jí)，一只12Au7/ECC82雙三極管作一個(gè)聲道的差動(dòng)推挽輸出級(jí)。由于這個(gè)電路本身具有倒相作用，因而可省去一級(jí)倒相電路，簡化了電路結(jié)構(gòu)。

　　輸入端設(shè)有兩組輸入端子A、B，可用開關(guān)切換。為了改善整機(jī)特性，輸入級(jí)加有來自輸出級(jí)的負(fù)反饋。反饋量取lOdB比較適中。該管也可選用12AU7，不過增益略低，本電路選用12AT7，以保證增益和必要的負(fù)反饋量。

　 　輸出級(jí)采用12AU7作推挽放大，如前所述它兼有倒相作用，故它無需輸入反相信號(hào)而只有一個(gè)信號(hào)輸入端。這個(gè)電路初看起來不太容易理解，其實(shí)它就是我們 熟悉的差分放大器。在晶體管電路中，差分放大器是司空見慣的，在電子管電路中差分放大器的使用相對(duì)比較少見。下面稍微說明一下。

　 　這個(gè)電路結(jié)構(gòu)與晶體管差分放大器完全相同。它有兩個(gè)信號(hào)輸入端子，兩個(gè)信號(hào)輸出端子，陰極共用一個(gè)電阻。屏極采用電阻作負(fù)載。差放的運(yùn)用相當(dāng)靈活。它可 以在兩個(gè)輸入端子上都加信號(hào)，也可以只在一個(gè)輸入端子上加信號(hào)。而輸出信號(hào)可從兩個(gè)輸出端子上得到，也可從一個(gè)輸出端子上獲得。

　　下面為常見的3種工作方式。

　?。?）當(dāng)兩個(gè)輸入端加上同相位、同幅度的信號(hào)時(shí)。在兩個(gè)輸出端子上得到同相位、同幅度的輸出信號(hào)。如作推挽輸出時(shí)，則兩者信號(hào)相互抵消，這對(duì)抑止輸入噪聲的輸出十分有利。

　?。?）當(dāng)兩個(gè)輸入端加上反相的同幅度信號(hào)時(shí)，輸出端則得到兩個(gè)幅度相同的反相輸出信號(hào)。

　　（3）當(dāng)僅在一個(gè)輸入端加上信號(hào)時(shí)，兩個(gè)輸出端上將獲得幅度相同、相位相反的輸出信號(hào)。

　　本機(jī)輸出級(jí)采用單端輸入信號(hào)（另一輸入端接地）、雙端輸出信號(hào)的工作方式（屏極用一輸出變壓器代替兩個(gè)負(fù)載電阻）。它既有（3）點(diǎn)的倒相作用，又有（1）點(diǎn)的抑噪作用，電路又簡單。

　 　為了提高差分放大電路的對(duì)稱性及其特性，圖1輸出級(jí)兩只三極管陰極采用了恒流源電路，為此使用了一塊LM317穩(wěn)壓IC.作為耳機(jī)放大器，額定輸出功率 有100mW已經(jīng)足夠，本機(jī)采用12AU7作差分推挽放大，屏極電壓取180V，屏極電流約7.5mA，柵偏壓約一6V，采用輸出變壓器的初級(jí)阻抗為。 10kΩ時(shí)的A類最大輸出功率約150roW.此時(shí)屏極功耗為180V×7.5mA=1.35W，不到12Au7最大屏極損耗的一半，是相當(dāng)安全的。

　 　最后要說明，本機(jī)作耳機(jī)放大器使用時(shí)，供阻抗為32Ω的耳機(jī)配合16Ω端子使用，此時(shí)輸出級(jí)的實(shí)際負(fù)載阻抗為20kQ.當(dāng)作線路放大器使用時(shí)，同樣使用 16 Q端子。不過為了避免因配接的后級(jí)功放輸入阻抗不同而造成本機(jī)輸出級(jí)的負(fù)載阻抗大幅度變動(dòng)，16 Ω端子應(yīng)并聯(lián)一只33 n（2W）電阻到地。另外，本機(jī)的增益約3.2倍，作為線路放大器且與CD機(jī)直駁使用時(shí)，本機(jī)顯得增益過大，此時(shí)最好在輸出端接入圖3所示的衰減網(wǎng)絡(luò)。選 擇適當(dāng)?shù)乃p量；使系統(tǒng)正常聆聽時(shí)本機(jī)的音量電位器的轉(zhuǎn)角行程為一半左右，這樣可使本機(jī)工作在最佳狀態(tài)下。至于作為耳機(jī)放大器，線路放大器以及配接衰減網(wǎng) 絡(luò)之間如何實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換（用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換開關(guān)等），請(qǐng)制作者根據(jù)自己的實(shí)際需要自行設(shè)計(jì)，這里不再贅述。

　　二.元件和制作

　 　本機(jī)大部分元件都很一般，圖1中已注明了要求，未注明要求的電阻均選用1/2 w的。穩(wěn)流源所用的電阻（50 Q、82 Q）和燈絲穩(wěn)壓IC所用的電阻（240t2、100t2、2k Ω）宜用1％誤差的電阻。高頻相位補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)（200pF‘、30kΩ）中的電容可選用一般的云母電容器。

　　輸出變壓器采用日本平田電機(jī)制作所的FE—10一lO，其外形尺寸和接線端子如圖4所示。主要特性如下：（1）輸出功率：10W（50Hz）

　?。?）頻率響應(yīng)：20Hz～50kHz（一ldB，輸入4v，2rn=ZP）

　?。?）一次側(cè)電感：l 0 0 H（1mW），最大50H（50Hz）

　?。?）一次側(cè)容許DC電流：雙管90mA（不平衡電流4mA）

　?。?）功率損耗：0.41dB（16 Ω）

　 ?。?）一次側(cè)DC電阻：410Ω輸出級(jí)陰極恒流源采用可調(diào)三端穩(wěn)壓IC接成恒流電路，采用LM31 7T可安裝在小型散熱片上，并注意與底盤之間的絕緣要可靠。為使穩(wěn)壓Ic作為恒流器件使用，只需在L=M317T輸出端接一電阻即可達(dá)到規(guī)定的恒流值。該 電阻可用1.25（v）/I（A）來求得。本機(jī)輸出級(jí)每管電流為7.5mA，兩管為15mA即O.015A，故R=1.25V/O.015A=83 Q，圖l中選用82 Ω。LM317T正常工作時(shí)要求其輸入至輸出端之間的壓降大于3V.本機(jī)輸出級(jí)陰極對(duì)地電壓約6v，其輸出端子對(duì)地電壓為1.2 5V，輸入端子電壓則可在4.25V以上，能滿足正常工作要求。在LM 3l 7T輸入端子和12AU7陰極之間的50Ω電阻是用來檢測陰極電流所設(shè)。燈絲供電采用LM3 50T穩(wěn)壓（也可采用LM317T），安裝時(shí)應(yīng)加小型散熱片。安裝時(shí)無論LM 3l 7還是LM350其3個(gè)端子切勿搞錯(cuò)。

　　圖5為本機(jī)面板、底盤上下主要元件布置示意圖。電源和輸出變壓器均安裝于底盤上面，其中輸出變壓器臥式安裝。所有大電解電容器均臥式安裝在底盤下面。電子管及上述電解電容附近都設(shè)置了支架，以便直接搭接相關(guān)元件。

　　信號(hào)輸入端引線采用雙芯屏蔽線。圖6為雙芯屏蔽線的使用圖示。雙芯屏蔽線中的兩根芯線分別為信號(hào)線的“熱端”和“冷端”，屏蔽層則接地。也就是說在屏蔽層中沒有流過信號(hào)，因而信號(hào)不易受到其他雜散電流的干擾。

　　三.調(diào)蔓和性能

　　配線完成且檢查無誤之后可通電試驗(yàn)。首先斷開電源二次側(cè)高壓接線，然后在不插入電子管的情況下接通電源，檢查各管燈絲電壓是否正常。該電壓約為12.3V.如偏差過大，可微調(diào)LM350調(diào)整端對(duì)地的電阻值（100Ω）。

　 　燈絲電壓正常后，可斷開電源并恢復(fù)電源高壓接線。然后插好各電子管再次接通電源，聽和看整機(jī)有無異常聲響或其他情況。如無異常情況，可用萬用表測試各管 陰極電壓。通常，只要陰極電壓正常，管子的工作狀態(tài)就多半沒有什么問題。 輸出級(jí)的有效屏極電壓約180V，陰極電壓約一5.6V.屏極電流可測量陰極50Ω電阻上的壓降得知。實(shí)測為1 5.6mA，每管電流為7.8mA.三端穩(wěn)壓IC上有3V壓降就能進(jìn)行正常的穩(wěn)流工作。

　　現(xiàn)在來看一下本機(jī)的各項(xiàng)實(shí)測性能。

　　四.輸入/輸出特性

　 　本機(jī)增益為3.2倍，削波前的輸出電壓為2.6V，因此在33Ω耳機(jī)上輸出功率可達(dá)205mw，是設(shè)計(jì)值的1.3倍以上。這對(duì)耳放來說功率已十分充裕。 圖7為本機(jī)輸入/輸出特性，隨著輸入信號(hào)增加，在削波之前出現(xiàn)“圓頂”失真，能看到真正削波時(shí)的輸出功率實(shí)際上達(dá)到270mW。

　　（2）頻響特性

　 　圖8為本機(jī)頻響特性。作為耳機(jī)放大器，測試時(shí)功率取30mW.由圖可見lOHz時(shí)為一0.3dB，100kHz時(shí)為一1.3dB，無疑是一款寬頻帶耳 放。圖中還給出了10mV時(shí)的特性，這是推挽輸出變壓器在小輸出下工作時(shí)初級(jí)電感有所降低所引起的。不過低頻的下降也僅0.8dB，仍是相當(dāng)優(yōu)秀。

　　（3）失真特性圖9為本機(jī)的失真特性。10mw輸出時(shí)100Hz的失真為O.15％，1kHz失真為0.1％，10kHz為O.12％，應(yīng)該說還算不錯(cuò)。

　 　其他特性方面，也都不錯(cuò)。阻尼系數(shù)在33 n負(fù)載下，20Hz～20kHz全頻段范圍內(nèi)達(dá)到8.3.這對(duì)獲得良好的低音重放是很重要的。左右聲道的分離度lkHz時(shí)達(dá)到一70dB.高頻20kHz 一般不超過一60dB，完全沒有什么問題。用耳機(jī)欣賞音樂時(shí)，殘留噪聲也是一項(xiàng)重要指標(biāo)。本機(jī)低達(dá)0.03～0.0 41“12V，這對(duì)于靈敏度為lOOdB/mW的耳機(jī)，即使音量置于最大位置，也完全聽不到任何噪聲。本機(jī)方波響應(yīng)也很好，接上0.1 u F純電容負(fù)載也不必?fù)?dān)心電路會(huì)產(chǎn)生振蕩。

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