消费电子中的车载无线射频耳机系统的设计方案
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2020-10-19
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消费电子中的车载无线射频耳机系统的设计方案消费电子中的车载无线射频耳机系统的设计方案
随着家用轿车的普及，人们在车内的时间明显增加，车内通话不可避免。为了行车安全，蓝牙免提通话是一个
很好的解决方案，车载蓝牙系统因此得到了长足的发展。但考虑到用户隐私要求。有时私密通话还是需要的。
对于一些经常开车但又偏爱耳机的用户，蓝牙耳机并不是一个完美的解决方案。因为目前市场上的蓝牙手机大
部分都不能支持同时连接两个蓝牙免提设备，即手机通过蓝牙免提协议同时连接蓝牙耳机及车载蓝牙设备。
因此，对于车载应用的这种特殊场景。车载无线射频耳机系统是一个很好的解决方案。现有的耳机都不能和
音响互动，尤其是行车时既听音响又用耳机接电话，对行车安全更加不利。在使用车载蓝牙免提电话进行通话
的过程中，在射频耳机
随着家用轿车的普及，人们在车内的时间明显增加，车内通话不可避免。为了行车安全，蓝牙免提通话是一个很好的解决
方案，车载蓝牙系统因此得到了长足的发展。但考虑到用户隐私要求。有时私密通话还是需要的。对于一些经常开车但又偏爱
耳机的用户，蓝牙耳机并不是一个完美的解决方案。因为目前市场上的蓝牙手机大部分都不能支持同时连接两个蓝牙免提设
备，即手机通过蓝牙免提协议同时连接蓝牙耳机及车载蓝牙设备。
因此，对于车载应用的这种特殊场景。车载无线射频耳机系统是一个很好的解决方案。现有的耳机都不能和音响互动，尤
其是行车时既听音响又用耳机接电话，对行车安全更加不利。在使用车载蓝牙免提电话进行通话的过程中，在射频耳机离开机
座后，通话的语音即转移到耳机上，车内扬声器不再发声。当通话结束后，可使用方向盘按键或车载电话操作界面挂断电话。
但在将耳机放回机座之前。车辆的音频还会从耳机输出。当用户放回耳机后。音频恢复从原有扬声器上输出。
文中将详细讨论该系统的设计方案、功能特点。
1 射频技术射频技术
文中介绍的车载无线射频耳机系统，使用了无线射频技术，在介绍该方案之前，先将文中涉及的无线射频技术做个说明。
射频（Radio Frequency,RF），表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围在300 kHz~30 GHz之间。射频其实质就是射
频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于l000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，
而射频就是这样一种高频电流。射频技术作为新一代短距离无线数据通信技术，具有体积小、功耗低、性能稳定、抗干扰能力
强等优点。并且适合组成小型的通信局域网，因而在工业、民用领域得到了广泛的应用与研究。
近些年来。无线通信技术大踏步发展的同时，大规模集成电路、数字技术以及电路系统的制作工艺和水平也在日趋成熟。
这就使得无线通信系统的大部分功能都可以集成到一小块芯片的内部。以短距离无线通信系统为例。只需要使用短距离无线射
频收发芯片。再配上具有控制功能的微控制器和少量的外围器件即可构成具有无线传输功能的通信模块。
在这种小型系统中，电容、电感、晶体振荡器等器件都已经集成在芯片内部，具有很好的通用性，并且其抗干扰能力较
强。不易受到环境变化的影响。射频收发芯片可以采用以FSK调制方式为基础的各种调制方式。一般工作在ISM公用频段，不
用进行通信频道的额外申请，操作简单方便。
在通信模块内部，已经含有了一般均会含有的传输数据必须的数据传输协议或用来增强保密性的加密协议，并会尽量使其
应用起来简单、透明。发射功率、工作频率等所有工作参数可以通过软件设置完成，这也就降低了用户对无线通信原理和工作
机制掌握程度的要求，使得应用过程变得更加容易。总体来说，用户只要依据命令字对具体的控制寄存器进行操作即可实现基
本的无线传输功能。
此类型的短距离无线数据通信系统体积小、功耗低、稳定性好、抗干扰能力强，而且开发简单快速，维护保养方便，并且
可以嵌入到其他各种设备中。实现设备间的无线连接。完成不同的功能融合。
由于不同公司不同型号的无线收发芯片种类和数量都比较多，因而无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的。正确的选
择可减小开发难度、缩短开发周期、降低成本、更快地将产品推向市场。选择无线收发芯片时需要考虑以下几点因素：功耗、
发射功率、接收灵敏度、收发芯片所需的外围元器件数量、芯片成本等。
该方案采用耵的CC85XX器件系列，它能提供强大的、高品质、短距离的2.4 GHz无线数字音频流的低成本单芯片解决方
案。两个或多个设备形成PurePath无线音频网络，通过采取谨慎措施，确保了该音频网络可在不同的环境下提供无间隙和强
大的音频流，它可以与现有的无线技术。在拥挤的2.4 GHzISM频段友好共存。
只需要将CC85XX连接到外部音频源或信宿（例如：音频编解码器，S/PDIF接口或D类放大器）和几个按钮，开关或LED
用于人机交互，不做任何软件开发即可以实现大多数应用。外部音频设备的控制是I2C或以G10为基础。包含本地或远程音量
控制。先进的应用可以直接连接主机处理器或DSP与CC85XX及流音频，同时也能控制设备及音频网络运营的各个方面口。
2 具体方案具体方案
该车载无线射频耳机系统与车载收音机相连，截断收音机至前门的两路音频输出（因为电话语音输出只占用这两路），在
内部通过开关对音频输出方向进行控制。车载无线射频耳机系统会连接射频天线，实现通过射频信号传输音频的功能。具体参
见图1系统架构图。
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