流動商販、導遊採用的簡易擴聲方案
兩者共同特點:音質奇差
藍牙技術經過多年的發展,以其自適應跳頻、低功耗、小型化等突出特點,在眾多短距離通訊領域得到廣泛應用。藍牙擴音系統正是利用藍牙技術的自適應跳頻、低功耗、數據更正、錯誤重傳等諸多技術優勢,把藍牙技術與數字音頻處理技術完美的結合,有效地克服的傳統麥克風在教學擴音應用的不足。並以其自動對頻、無幹擾、簡單好用等特點引領教學麥克風的發展趨勢。
所有發射器與接收器可以任意匹配,全部通用,系統採用近距離優先聯接機制, 開 機自動對頻,隨開隨用,實現走到哪裡用到哪裡。使用及管理簡單方便。
系統具有通用性的特點,可任意匹配,任意麥克可以任意教室上課。容易實現免借 還管理模式,可一師一麥,個人專用,便於設備管理,又安全衛生。
系統針對教學應用而設計,靈敏度高;更加注重人聲的處理,自動增益,增加聲音的還原度,響度以及清晰度,更加適合教學應用。
藍牙採用自適應跳頻鎖頻技術,對頻成功後鎖定藍牙設備,有效解決了傳統 V/U段無線麥克風存在的串頻幹擾問題。系統可大規模使用。即使是上千臺設備在同一學校(不同教室)使用都不會出現幹擾問題。
內置環保無記憶鋰電池, 通過 Mini-USB 接口快速充電,2/4 小時即可充滿;內部採用高效電源管理系統,發射器可連續使用 8/20 小時以上,大幅降低電池成本和環境汙染。
系統採用近距離優先連接機制,確保教室間無誤聯現象,連接以後使用距離無遮擋最高 可達 30 米。
發射器小巧輕便,只有拇指大小,便於攜帶,系統提供領夾、口袋、頸掛等使用方式,並且在發射器上可以調節音量,專門為教學需要而設計。
經過國家權威部門認證,藍牙輻射僅為手機的百分之一;產品擁有國家無線電(SRRC)認證證書,為安全低輻射產品。
利用藍牙雙工通訊及自有的數據重傳和錯誤糾正等技術,有效的解決斷訊和死角問題。
3.多功能藍牙麥克風產品特點1)集多功能於一體二代產品具有一代產品所有功能及特點,另外集成雷射教鞭和翻頁器功能,集多功能於一體,使用方便。麥克風的接收端即為翻頁器的接收端,不必教師攜帶管理,教師只帶著麥克風到任意教室直接使用即可。二代產品可以使用外接領夾式或頭戴式咪頭,使用雷射筆時不影響麥克風的使用,另外本身具有內置咪頭,可直接手持使用。二代產品可以自動識別麥克風的工作狀態,如,麥克風不使用時,放置講臺上,系統會 自動識別,自動靜音,即使把麥克風放在音箱前面,也不會嘯叫,減少噪聲。Ø短距離無需執照的無線通信標準
ØBluetooth SIG 規定的藍牙協議,藍牙使用的是 2.1 版本
Ø擁有大規模的使用群體,是一項相對非常成熟穩定的技術
2)藍牙技術的特點:
Ø無需無線電執照,任何人都可以使用
Ø為了兼容其它 2.4G 設備,藍牙採用了 AFH(Adaptive Frequency Hopping),LBT(Listen Before Talk)、功率控制等一系列獨特的措施克服幹擾
n可靠:如果在幹擾頻段,數據包傳輸受阻,藍牙會在下一時隙(一個時隙 625µs) 自動換到其他頻段重新傳輸(數據重傳技術)n低幹擾:採用高速跳頻技術,每秒跳頻 1600 次,每個時隙都佔用很少的時間, 因此即使當前頻段被幹擾,也可以被忽略不計。üAFH 自適應跳頻技術:三步驟,首先,確定自己幹擾信道,其次,確定連接方幹擾信道,最後,使用雙方共同在非幹擾信道傳輸ü可以和 802.11 無線協議(如 wifi,無線路由)共存1)Class 1: 0dBm to +20dBm (1mW to 100mW)2)Class 2: -6dBm to +4dBm (250µW to 2.5mW)(產品屬於此類)3)Class 3:<0dBm ( <1mw)< span="">5)Class 2: 10 Meters(產品屬於此類)6)Class 3:<10< span=""> MetersØ使用藍牙技術,擁有強大的抗幹擾能力,無斷訊,無死角;Ø高度集成,雙工方式數據傳輸,超低功耗;主晶片使用電壓 1.8V,比同類藍牙產品還要省電 30%以上,400mAH 的 3.7V 聚合物鋰電池,藍牙麥克風可以連續使用 20 個小時以上;Ø針對教學設計,任意匹配,自動對頻鎖頻,一麥走遍所有教室,近距離優先連接技術避 免誤連隔壁教室;Ø針對教學設計,高靈敏度,嘯叫抑制處理,自動增益,高品質音質(44.1kHz),低延時(不到 30ms);我們市場上見到的藍牙耳機類產品,說話音質較差(8kHz);Ø快速充電,1 個小時可充電 80%以上,充滿電可連續使用 20 個小時以上;Ø自有接收器可放置於鐵皮櫃中,無須將天線延長到講桌外亦可連接使用;Ø擁有 SRRC 證書,符合國家無線電管理標準,輻射僅為手機百分一,為安全低輻射產品;(注,有人稱,2.4GHz 為共用頻段,無需認證,這個是混淆視聽,2.4G 頻段為公用頻段,使用者無需持有無線電執照即可使用,但是生產商仍然要按照國家規定做無線電認證來證明設備運行在 2.4GHz 的頻段上,並且功率輻射不超限制)藍牙數字功放集成了藍牙接收,以及數字功率放大器,本方案採用藍牙技術實現聲音無線傳輸,可以與 wifi 和 802.11 共存,自適應跳頻技術(AFH)使得本產品抗幹擾性能強勁;藍牙麥克風與藍牙數字功放自動對頻任意匹配,全部通用,因此可以將麥克風發給老師自行管理,既解決了效果的問題,又讓管理者的管理更加簡單;藍牙麥克風低能耗使得藍牙麥克風在小巧的基礎上可以連續使用 20 個小時以上;藍牙數字功放帶有記憶功能,老師可以隨意調節功放音量,下節課老師再次開機會恢復到管理員設置狀態,在滿足老師功放調節需求的基礎上解決功放管理問題;USB 輸出與電腦連接,與帶翻頁功能的藍牙麥克風結合可以實現翻頁功能。
新建教室或者教室所有音頻系統改造採用此方案可以獲得最佳的使用效果。
老師可專有麥克風,乾淨衛生,無需借還麥克風,到任何教室都可以使用;所有麥克風通用,管理簡單,不會因為麥克風無法使用而影響教學;老師可按照需求隨意調節功放音量,下節課功放恢復初始設置;按需求可以實現翻頁功能
2.藍牙收發系統解決方案1)方案構成藍牙麥克風+藍牙接收器+功放+音箱2)方案概述本方案採用藍牙技術實現聲音無線傳輸,可以與 wifi 和 802.11 共存,自適應跳頻技術(AFH)使得本產品抗幹擾性能強勁;藍牙麥克風與藍牙數字功放自動對頻任意匹配,全部 通用,因此可以將麥克風發給老師自行管理,既解決了效果的問題,又讓管理者的管理更加簡 單;藍牙麥克風低能耗使得藍牙麥克風在小巧的基礎上可以連續使用 20 個小時以上;接收器帶 USB 輸出與電腦連接,與帶翻頁的藍牙麥克風結合可以實現翻頁功能。利用教室原有的擴音設備改造,節省費用,又能滿足教學擴音的需求。3)方案優勢老師可專有麥克風,乾淨衛生,無需借還麥克風,到任何教室都可以使用;所有麥克風通用,管理簡單,不會因為麥克風無法使用而影響教學;按需求可以實現翻頁功能4)連接示意圖3.藍牙擴音系統解決方案1)方案構成藍牙麥克風+藍牙擴音音箱2)方案概述本方案採用藍牙技術實現聲音無線傳輸,可以與 wifi 和 802.11 共存,自適應跳頻技術(AFH)使得本產品抗幹擾性能強勁;藍牙麥克風與藍牙數字功放自動對頻任意匹配,全部 通用,因此可以將麥克風發給老師自行管理,既解決了效果的問題,又讓管理者的管理更加簡 單;藍牙麥克風低能耗使得藍牙麥克風在小巧的基礎上可以連續使用 20 個小時以上;藍牙擴音音箱將藍牙接收和功放音箱集成到一起,安裝管理都很簡單。中小教室採用此方案,在滿足教學擴音需求的同時,也能節省費用和簡化管理。3)方案優勢老師可專有麥克風,乾淨衛生,無需借還麥克風,到任何教室都可以使用;所有麥克風通用,管理簡單,不會因為麥克風無法使用而影響教學;藍牙接收,功放音箱一體式,便於管理和安裝。4)連接示意圖4.藍牙移頻擴聲系統解決方案1)方案構成藍牙麥克風+藍牙移頻切換器+移頻功放+音箱2)方案概述本方案採用藍牙技術實現聲音無線傳輸,可以與 wifi 和 802.11 共存,自適應跳頻技術(AFH)使得本產品抗幹擾性能強勁;藍牙麥克風與藍牙接收器自動對頻任意匹配,全部通用,因此可以將麥克風發給老師自行管理,既解決了效果的問題,又讓管理者的管理更加簡單;藍牙麥克風低能耗使得藍牙麥克風在小巧的基礎上可以連續使用 20 個小時以上;如果沒有藍牙麥克風,可以界面麥克擴聲,當藍牙麥克風連接成功的時候,界面麥克風聲源自動切斷,轉成藍牙擴音輸出。採用此方案,可以根據需求選擇擴音方式,在不改變原有界面麥克風進行擴音的基礎之 上,增加藍牙擴音,解決基本擴音的同時,也能滿足對音質要求較高的老師的需求。3)方案優勢老師可專有麥克風,乾淨衛生,無需借還麥克風,到任何教室都可以使用;所有麥克風通用,管理簡單,不會因為麥克風無法使用而影響教學;如果老師忘記攜帶藍牙麥克風,移頻擴音方案也可以使用,不影響授課。4)連接示意圖第六章 藍牙擴音產品參數1)無線麥克風採用藍牙技術,發射器與接收器自動對頻任意匹配,全部通用;2)系統採用近距離聯接機制,對頻範圍不大於 5 米,防止各教室之間串擾;使用距離確保15 米內無噪音、斷音、無死角;3)發射器要求採用充電式鋰電池,滿電狀態下可連續使用時間不 小於 20 小時;充電接口採用通用的 USB 接口,方便使用;4)音質清晰,適合教學。麥克風靈敏度高,具有自動增益功能, 確保拾音範圍不小於 25CM;7)無線頻率、發射功率等指標符合國家規定,產品需要通過國家 無線電管理委員會認證。8)技術指標:發射使用頻率:2402 – 2480 MHz;調製方法:GFSK,BT = 0.5 Gaussian;發射功率:小於 2.5 mW;有效接收距離:15 米以內;拾音範圍:60 度夾角,心型指向,距離不小於 25CM;連續使用時間:20 小時以上。藍牙麥克風(翻頁器版):UPL-300+(Tx)P1)無線麥克風採用藍牙技術,發射器與接收器自動對頻任意匹配,全部通用;2)系統採用近距離聯接機制,對頻範圍不大於 5 米,防止各教室之間串擾;使用距離確保15 米內無噪音、斷音、無死角;3)發射器要求採用充電式鋰電池,滿電狀態下可連續使用時間不小於 20 小時;充電接口採用通用的 USB 接口,方便使用;4)音質清晰,適合教學。麥克風靈敏度高,具有自動增益功能,確保拾音範圍不小於 25CM;6)發射器具有電腦翻頁器功能,與接收機對頻成功後,可以實現電腦翻頁功能;7)無線頻率、發射功率等指標符合國家規定,產品需要通過國家無線電管理委員會認證。8)技術指標:發射使用頻率:2402 – 2480 MHz;調製方法:GFSK,BT = 0.5 Gaussian;發射功率:小於 2.5 mW;有效接收距離:15 米以內;拾音範圍:60 度夾角,心型指向,距離不小於 25CM;連續使用時間:20 小時以上。1)藍牙射頻使用頻段及發射功率等符合國家射頻法令規定,並具備國家 SRRC 認證證書2)多功能藍牙麥克風是具有麥克風、翻頁器、雷射教鞭多種功能的一體化設備3)使用頻率:2402 ~ 2480 MHz ;調製方法:GFSK,BT = 0.5 Gaussian4)自動配對、連接、自動跳頻,具備近距離優先連接機制5)發射器採用充電式鋰電池,滿電狀態下可連續使用時間不小於 20 小時;充電接口採用通用的 Mini-USB 接口,方便使用6)發射器可外接咪頭,便於使用雷射教鞭,同時具有內置咪頭,可直接手持使用7)音質清晰,適合教學。麥克風靈敏度高,具有自動增益功能,確保拾音範圍不小於 25CM8)發射器具有低電提示功能,提示使用者及時充電,防止設備因電量不足而影響使用,在 出現低電提示後仍可使用 2 小時以上9)發射器具有閒置靜音功能,在不使用且不關機的情況下平放,不會嘯叫10)使用翻頁器功能時,只需麥克風與接收設備成功對頻即可使用,無需另外安裝翻頁接收器11)發射器小巧、輕便,便於攜帶,可頸掛、手持等多種使用方式12)附狀態指示燈(含四種狀態指示:連接、使用、低電量,充電)15)技術指標:發射使用頻率:2402 – 2480 MHz;調製方法:GFSK,BT = 0.5 Gaussian;發射功率:小於 2.5 mW;有效接收距離:15 米以內;拾音範圍:60 度夾角,心型指向,距離不小於 25CM;連續使用時間:20 小時以上。1)系統自動配對、連接、自動跳頻,具備近距離優先連接機制;2)具備語音處理功能,可調節音量,消除回音、雜音,增加清晰度處理。3)具備設備狀態顯示及狀態檢測功能,便於擴展其它設備,實現聯動控制功能。4)具備 USB 通訊接口,可以通過發射器實現對電腦翻頁功能;5)技術指標:無線接收頻率:2402 – 2480 MHz;調製方法:GFSK,BT = 0.5 Gaussian;有效接收距離 15 米;音頻頻率響應:50 Hz ~ 20 KHz;靈敏度:-82 dBm (1% BER);電源:DC5~12V;輸出接口:MIC(標準兩芯 6.5mm 麥克風接口);輔助控制接口:NO/NC 狀態檢測各一組,DB9(孔)1)系統自動配對、連接、自動跳頻,具備近距離優先連接機制;2)具備語音處理功能,可調節音量,消除回音、雜音,增加清晰度處理。3)具備設備狀態顯示及狀態檢測功能,便於擴展其它設備,實現聯動控制功能。4)具備兩個 USB 通訊接口,支持電腦翻頁功能,可同時接筆記本和臺式機;5)技術指標:無線接收頻率:2402 – 2480 MHz;調製方法:GFSK,BT = 0.5 Gaussian;有效接收距離 15 米;音頻頻率響應:50 Hz ~ 20 KHz;靈敏度:-82 dBm (1% BER);電源:DC5~12V;輸出接口:MIC(標準兩芯 6.5mm 麥克風接口);USB*2; 輔助控制接口:NO/NC 狀態檢測各一組,DB9(孔)1)系統針對 80 人以下教室設計,滿足 100 平方米以下的教室擴音需求;2)系統自動配對、連接、自動跳頻,具備近距離優先連接機制,無需設置頻點;3)具備語音處理功能,消除回音、雜音,增加清晰度處理;5)技術指標:接收使用頻率:2402~ 2480 MHz;調製方法:GFSK,BT = 0.5 Gaussian 輸出功率:40W *2;頻率響應:50 Hz ~18 KHz;靈敏度:-80dBm喇叭為 5 寸低音、1 寸高音各 1 個附外接天線1)系統針對 80 人以下教室設計,滿足 100 平方米以下的教室擴音需求;2)系統採用藍牙技術,自動配對、連接、自動跳頻,具備近距離優先連接機制,無需設置 頻點;3)具備語音處理功能,消除回音、雜音,增加清晰度處理;4)具備一個 USB 通訊接口,與藍牙麥克風對接後,支持電腦翻頁功能7)技術指標:接收使用頻率:2402~ 2480 MHz;調製方法:GFSK,BT = 0.5 Gaussian 輸出功率:40W *2;頻率響應:50 Hz ~18 KHz;靈敏度:-80dBm;喇叭為 6.5 寸低音、1 寸高音各 1 個附外接天線1)針對教室擴聲需求而設計,人聲處理更加清晰,適合教學環境2)三路麥克風輸入,音量獨立控制,方便接入不同類型的麥克風5)每次開機可自動恢復音樂和麥克風的預設音量,並且可以限制最大音量,便於管理8)具備兩個 USB 通訊接口,與藍牙麥克風對接後,支持電腦翻頁功能,可同時接筆記本和電腦1)針對教室擴聲需求而設計,人聲處理更加清晰,適合教學環境2)三路麥克風輸入,音量獨立控制,方便接入不同類型的麥克風5)每次開機可自動恢復音樂和麥克風的預設音量,並且可以限制最大音量,便於管理8)具備兩個 USB 通訊接口,支持電腦翻頁功能,可同時接筆記本和臺式機1)針對教室擴聲需求而設計,人聲處理更加清晰,適合教學環境2)三路麥克風輸入,音量獨立控制,方便接入不同類型的麥克風5)每次開機可自動恢復音樂和麥克風的預設音量,並且可以限制最大音量,便於管理8)具備兩個 USB 通訊接口,支持電腦翻頁功能,可同時接筆記本和臺式機1)系統自動配對、連接、自動跳頻,具備近距離優先連接機制;2)具備語音處理功能,消除回音、雜音,增加清晰度處理。3)可與界面麥克風,移頻功放結合使用,當藍牙麥克處於連接狀態時,移頻擴聲設備自動 靜音;當藍牙設備斷開時,移頻擴聲設備自動開啟。4)技術指標:無線接收頻率:2402 – 2480 MHz;調製方法:GFSK,BT = 0.5 Gaussian;有效接收距離 15 米;音頻頻率響應:50 Hz ~ 20 KHz (±3 db);靈敏度:-82 dBm (1% BER);電源:DC5~12V;輸出接口:MIC×4(標準兩芯 6.5mm 麥克風接口) 輸入接口:MIC×41)會議麥克風自帶供電系統,無需安裝電池,避免管理麻煩;2)底座上具有開關,並且有明顯的開關指示,便於了解設備狀態;3)技術指標:頻率響應. 50Hz-12KHz;阻抗:600Ω;靈敏度:(at 1KHz) -63dB。1)系統類型:8"×1(BASS),3"×2(TREBLE);1、一師一麥:任意匹配、自動對頻,可一師一麥,免管理;2、沒有串擾:自適應跳頻技術,無串擾;近距離優先連接,不誤連隔壁;3、超低功耗:採用超低功耗集成電路,高容量電池,為目前市場上教學麥克風最低功的產品之一,超低能耗,節能環保輻射小;4、成熟穩定:多年藍牙擴聲產品生產銷售經驗,產品成熟穩定,可以根據學校各種各樣的環境選擇最佳的解決方案,避免串擾等管理問題,同時讓老師擁有最佳的使用體驗。多功能藍牙麥克風 UPL-600+(Tx)突出優勢:藍牙(BlueTooth)是一種支持設備短距離通信的無線電技術,功率級別分100 米距離和 10 米距離兩種。能在包括行動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。藍牙的標準是 IEEE802.15, 工作在 2.4GHz 頻帶,帶寬可達 3Mb/s。手機、PDA、GPS 藍牙、耳機、筆記本內置藍牙等一般為 10 米功率級別,工業用藍牙應用 100 米級的多一些。藍牙技術規範由 SIG 組織開發維護,目前具備藍牙通訊功能的產品已經很多。
一、藍牙通訊基本原理
1,藍牙通訊流程
藍牙技術規定每一對設備之間進行藍牙通訊時,必須一個為主角色,另一為從角色,才能進行通信,通信時,必須由主端進行查找,發起配對,建鏈成功後,雙方即可收發數據。理論上,一個藍牙主端設備,可同時與 7 個藍牙從端設備進行通訊。一個具備藍牙通訊功能的設備, 可以在兩個角色間切換,平時工作在從模式,等待其它主設備來連接,需要時,轉換為主模式,向其它設備發起呼叫。一個藍牙設備以主模式發起呼叫時,需要知道對方的藍牙地址,配對密碼等信息,配對完成後,可直接發起呼叫。
藍牙主端設備發起呼叫,首先是查找,找出周圍處於可被查找的藍牙設備,此時從端設備需要處於可被查找狀態,如:藍牙耳機需要按鍵操作才能進入可被查找狀態,我公司預裝 BLK-BMH-320 等固件的模塊始終處於可被查找狀態。主端設備找到從端藍牙設備後,與從端藍牙設備進行配對,此時需要輸入從端設備的 PIN 碼,一般藍牙耳機默認為:1234 或 0000,立體聲藍牙耳機默認為:8888,也有設備不需要輸入 PIN 碼。配對完成後,從端藍牙設備會記錄主端設備的信任信息,此時主端即可向從端設備發起呼叫,根據應用不同,可能是 ACL 數據鏈路呼叫或 SCO 語音鏈路呼叫,已配對的設備在下次呼叫時,不再需要重新配對。已配對的設備,做為從端的藍牙耳機也可以發起建鏈請求,但做數據通訊的藍牙模塊一般不發起呼叫。鏈路建立成功後,主從兩端之間即可進行雙向的數據或語音通訊。在通信狀態下,主端和從端設備都可以發起斷鏈,斷開藍牙鏈路。
藍牙數據傳輸應用中,一對一串口數據通訊是最常見的應用之一,藍牙設備在出廠前即提前設好兩個藍牙設備之間的配對信息,主端預存有從端設備的PIN 碼、地址等,兩端設備加電即自動建鏈,透明串口傳輸,無需外圍電路幹預。一對一應用中從端設備可以設為兩種類型,一是靜默狀態,即只能與指定的主端通信,不被別的藍牙設備查找;二是開發狀態,既可被指定主端查找,也可以被別的藍牙設備查找建鏈。2,藍牙的歷史版本
1)藍牙目前暫時共有四個版本 V1.1/1.2/2.0/2.1。
2)以通訊距離來在不同版本可再分為 Class A(1)/Class B(2)。
3)版本的區別
v1.1 為最早期版本,傳輸率約在 748~810kb/s,因是早期設計,容易受到同頻率之產品所幹擾下影響通訊質量。
v1.2 同樣是只有 748~810kb/s 的傳輸率,但在加上了(改善 Software)抗幹擾跳頻功能。
4)通訊距離版本
①Class A 是用在大功率/遠距離的藍芽產品上,但因成本高和耗電量大, 不適合作個人通訊產品之用(手機/藍牙耳機/藍牙 Dongle 等),故多用在部份商業特殊用途上,通訊距離大約在 80~100M 距離之間。
②Class B 是目前最流行的制式,通訊距離大約在 8~30M 之間,視乎產品的設計而定,多用於手機內/藍牙耳機/藍牙 Dongle 的個人通訊產品上,耗電量和體積較細,方便攜帶。
5)無論 1.1/1.2 版本的藍牙產品,本身基本是可以支持 Stereo 音效的傳輸要求,但只能夠作(單工)方式工作,加上音帶頻率響應不太足夠,並未算是最好之 Stereo 傳輸工具。
6)版本 2.0 是 1.2 的改良提升版,傳輸率約在 1.8M/s~2.1M/s,可以有( 雙工)的工作方式。即一面作語音通訊,同時亦可以傳輸檔案/高質素圖片,臺灣有部份藍牙 Dongle 已經有在市面發售,但在手機內有支持藍牙 2.0 版本則是很少。藍牙耳機能夠真正使用的亦不多,部份藍牙產品自稱是 2.0 版本,但仍然要利用外加配件才能達到。
7)稍後藍牙 2.0 版本的晶片,也有部分加入了 Stereo 解碼晶片,則連A2DP(Advanced Audio Distribution Profile)也可以不需要了。
3,藍牙通訊協議
支持協議主要指的是藍牙協議層,包括邏輯鏈路控制和適配協議(L2CAP)、無線射頻通信(RFCOMM)和業務搜索協議(SDP)。L2CAP 提供分割和重組業務。RFCOMM 是用於傳統串行埠應用的電纜替換協議。業務搜索協議(SDP)包括一個客戶/伺服器架構,負責偵測或通報其它藍牙設備。
負責藍牙設備間相互確認對方的位置,以及建立和管理藍牙設備間的物理和邏輯鏈路。這一部分又進一步分為低層傳輸協議和高層傳輸協議。低層傳輸協議側重於語音與數據無線傳輸的物理實現以及藍牙設備的物理和邏輯鏈路。低層傳輸協議包括藍牙的射頻(Radio)部分、基帶與鏈路管理協議(Baseband && Link Manager Protocol, LMP)。高層傳輸協議包括邏輯鏈路控制的物理實現以及藍牙設備間的連接於組網。高層傳輸協議包括邏輯鏈路控制與適配協議(Logical Link Control and Adaptation Protocol, L2CAP)和主機控制器接口(Host Controller Interface, HCI)。這部分為高層應用程式屏蔽了諸如跳頻序列選擇等低層傳輸操作,並為高層應用傳輸提供了更加有效和更有利於實現的數據分組格式。
①藍牙協議簡介
藍牙協議是由藍牙興趣小組 SIG(Bluetooth Special Interest Group)開發的無線通訊協議,主要面向近距離的無線數據語音傳輸,完成電纜替代的核心應用,藍牙技術發展中經歷了 V1.1、V1.2、V2.0、V2.1 等 4 個版本,其中 V1.1 協議是最早成熟的協議,對藍牙早期的產品統一起到很大的作用,V1.2 是最成熟的藍牙應用協議,目前大部分設備還採用這種協議,V2.0 在 V1.2 的基礎上增加了 EDR (擴展數據速率),V2.1 是最新提出的版本, 各晶片廠家都在產品研發測試中,進入實用領域,所有的藍牙模塊協議都向下兼容,不同版本的協議可以互聯互通。
從層次上區分藍牙協議可分為底層協議、 中間層協議及應用層協議三類, 藍牙底層協議包括:射頻規範(RadioSpec)、基帶規範(BaseBand)、鏈路管理協議(LMP)、邏輯鏈路控制與適配協議規範(L2CAP)、HCI 協議等,中間層的協議包括:業務搜索協議(SDP)、串口仿真協議(RFCOMM)、電話控制協議規範(TelCtrl)、與紅外通信協議的互操作性(IrDAOper)、對象交換協議(ObjectExchange,OBEX)等,底層協議與中間層協議共同組成藍牙核心層協議, 藍牙應用層協議也叫藍牙應用規範 PROFILE(也有翻譯成剖面),都建立在核心協議的基礎上。
藍牙模塊應用規範很多,其中較典型的有服務發現 SDA(Service Discovery Application),互通(Intercom),無繩電話(Cordless Telephony), 傳真(FAX),撥號網絡(Dial-up Networking),耳機(adset),區域網訪問(LAN Access),文件傳輸(File Transfer),同步(Synchronization),Object Push 等。各種 Profile 從協議棧中選取不同的協議組合來完成特定的功能。
②藍牙協議 V1.1 V1.2 與 V2.0 的比較
v1.1 協議基本已經停用,公司 GC-04/05/06 模塊採用了 V1.2 協議, 目前市場上有不少產品採用了 V2.0 協議。由於公司的 GC 系列模塊主要面向藍牙串口數據傳輸和藍牙語音傳輸, V1.2 最大數據速率已達 1.3Mbps,已經足夠支持串口數據傳輸;V2.0 提速到了 3Mbps,提高了大文件傳輸效率,但文件傳輸應用中,802.11 才是今後發展的主流。
4,藍牙立體聲技術
在了解藍牙的技術規格後,如果你想通過藍牙裝置收聽高品質的立體聲音樂,那你一定要認識 A2DP(Advance Audio Distribution Profile)這個名詞。A2DP 能夠讓兩個同樣支持藍牙音效傳輸的裝置互相連接,無論是 1.1 或 1.2 版, 都能輸出如 CD 音質(16 bits,44.1 kHz)般的音樂。假如有一方沒有支持 A2DP 的話,這時音效就只能輸出 Handsfree Profile(8 bits,8 kHz),就算耳機是採用雙耳筒的設計,也只能有一般電話的單聲道音質,與真正的立體聲相去甚遠。
藍牙立體聲耳機+手機,除了具有一般的語音通話功能外,最大的特點是可以直接通過藍牙立體聲耳機聽手機中所播放的音樂。而市面上內置 A2DP 模式的手機,目前有 HP h6315(6365)及 Motorola E680i 兩款智慧型手機,搭配藍牙立體聲耳機後,都可以直接聆聽手機中的音樂。
二、藍牙同頻幹擾及跳頻技術
藍牙是工作在 2.4GHz(2.40~2.48GHz)ISM 頻段的短距離無線通信技術,能組成小型無線個人區域網(PAN),在辦公室和建築物中代替有線電纜, 低功耗、低成本及靈活組網的特點,有著廣泛的應用前景。2.4GHz 頻段中還有802.11b,HomeRF 及微波爐、無繩電話等電子設備,為了與這些設備兼容,藍牙採用了 AFH(Adaptive Frequency Hopping),LBT(Listen Before Talk)、功率控制等一系列獨特的措施克服幹擾,避免衝突。隨著無線電通信技術的發展, 頻率資源日益緊張,研究藍牙技術所採用的頻率兼容技術對有效利用頻譜、防止通信設備之間相互幹擾,將有十分重要的作用。
自適應跳頻技術:自適應跳頻技術是建立在自動信道質量分析基礎上的一種頻率自適應和功率自適應控制相結合的技術。他能使跳頻通信過程自動避開被幹擾的跳頻頻點,並以最小的發射功率、最低的被截獲概率,達到在無幹擾的跳頻信道上長時間保持優質通信的目的。所謂頻率自適 應控制是在跳頻通信過程中,拒絕使用那些曾經用過但是傳輸不成功的跳頻頻率集中的頻點,即實時去除跳頻頻率集中被幹擾的頻點,使跳頻通信在無幹擾的可使用的頻點上進行,從而大大提高跳頻通信中接收信號的質量。
藍牙和802.11b 都工作在2.4GHz 的ISM 頻段,藍牙SIG(Special Interesting Group)和 IEEE802.15.2 的 Coexistence Task Group 都在關注二者的共存問題。許多成員都提交了自適應跳頻的提案。提案中建議採用 AFH 技術,以便能動態地改變跳頻序列,使系統 幹擾最小。藍牙採用 AFH 對幹擾進行檢測並分類,通過編輯跳頻算法來避免幹擾,把分配變化告知網絡 中的其他成員,並周期性地維護跳頻集。
其中,Bijan Treister 等人提出的 AFH 共存機制具有一定的普遍性。在這種自適應跳頻中,在不增加發射功率的情況下,利用幹擾躲避來提高系統 的抗幹擾能力。
1,藍牙 AFH 的步驟:
由設備識別、信道分類、分類信息交換、自適應跳頻 4 部分組成。
①設備識別
當一個從設備接入微微網時,在進行通信之前,首先由鏈路管理協議(LMP)交換信息,以確定通信雙方的設備是否支持 AFH 模式。LMP 信息中包含了二者通信應使用的最小信道數。主機按 LMP 協議先詢問從設備是否支持AFH,當從設備回答後,再進行 AFH 通信。
②信道分類
根據某一準則,按傳輸質量對信道進行分類。按 LMP 的格式形成一個分類表,在主設備和從設備之間交換信息後,以此分類表為依據進行自適應跳頻。分類方法採用時分的形式,以保證抗瞬間的幹擾。按信道的質量,把信道分成「好」 信道與「壞」信道。
可以用以下方法對信道的質量進行評估:首先接收設備對包損率 PLRs(Packet" Loss Ratios)、有效載荷的 CRC,C,FEC 誤差等參數進行測量。在測量 PLR 時,如果 PLR 超過了系統 定義的門限,則宣布此信道為壞信道。從設備測量 CRC 時,也會自動檢測此包的有效載荷的 CRC,如果校驗碼正確,則說明接收正確的包,否則宣布包丟失。
③信道信息交換
通過 LMP 命令通知網絡 中的成員,交換 AFH 的消息。主設備通過分類, 把信道分為好信道、壞信道、未用信道,然後把信道分類情況通知從設備。同時, 從設備把自己的情況通知主設備。主從設備之間建立聯繫,確定哪些信道可用, 哪些不可用,為下一步自適應頻率的產生做準備。
④執行 AFH
先進行跳頻編輯,以選擇合適的跳頻頻率。
由於微微網中經常有新的通信建立或撤消,信道在不斷變化,所以必須進行信道維護,周期性地重新對信道進行估計,及時發現不能用的信道。當微微網中工作設備較少時,還能自動調整功率,節省能量。
2,藍牙 AFH 的結構
在頻率同步器和跳頻序列發生器中加入了一個分組映射器,此映射器實際上是一個自適應頻率選擇器。
他從所需分組中選擇一個信道,通過 PN 映射設備,從原始跳頻序列中選擇信道映射到分組序列中。每個信道表按升序列舉分 組信道的內容。
在分組映射後,平均移位信號使信道的利用得到均衡。這些移位信號是一系列的計數器,每一個計數器表示一個分組,第 j 個分組在{0,1,2,…, Nj- 1}範圍內周期計數,Nj 是第 j 個分組中的信道數。被選擇分組的計數器對下一個值進行計數,並把他作為移位信號的值輸出。
藍牙中,信道被動態地分成 2 類信道:好信道 NG 和壞信道 NB=79- NG,定義 Nmin 為藍牙設備通信所需的最少頻率數。根據 Nmin,NG 和 NB 的關係,可以分為 H,L 兩種模式:
① L 模式
適用於 Nmin 小於 NG 的情形,此時跳頻頻點全部在好的信道中選擇, 如圖 5 所示。當跳頻發生器產生的是好信道,則不重新映射。當跳頻序列中信道不好時,則重新從好信道庫中選擇一個好的信道。L 模式主要工作在 FCC 規定的低功率狀態。
② H 模式
適用於 Nmin 大於 NG 的情形,此時如果頻率選擇器輸出為壞信道,重新選擇代替壞信道的頻點中,有可能在曾經被判斷為壞信道的序列中選擇跳頻序列。H 模式在有壞跳的情況下,最大限度地支持通信要求。可以同時支持 SCO(面向同步的連接)和 ACL(異步連接)連接模式。
通過這 2 種模式,在藍牙頻率選擇器中,如果輸出的是好信道則直接使用;如果是壞信道,則在好的信道分組中重新選擇頻率。這樣頻率選擇就避免了輸出的頻率與其他有幹擾的頻率相碰撞。
總的來說,藍牙採用一系列的技術 來避免幹擾,如 LBT(Listen" Before Transmission),AFH 和功率控制等。其中 AFH 機制能保持微微網中良好的 QoS, 保證網絡 正常的吞吐率和可靠性,減少重發,降低延時,同時減輕了對相同頻段其他無線設備的幹擾,從而提高了頻率的利用率。
藍牙麥克風涉及的問題較多,所以需要較多的開發:
1)誤連:改藍牙麥克風採用自動對頻方式,簡化老師的操作過程,由於教室會相鄰,所以需要處理教室之間的誤連問題,防止連接到隔壁;
2)音質和延時:傳統藍牙耳機為 8K 音質,不滿足教學需求,如果使用立體聲又存在延時問題,(華璨藍牙麥克風採用 44.1KHz 高碼率傳輸,音質好,基本無延時);
3)抑制嘯叫:由於藍牙麥克風是用來擴音,所以會涉及到傳統無線話筒遇到的一些問題, 所以需要解決以前遇到的:嘯叫,話筒靈敏度和拾音效果;
4)傳統藍牙的使用距離為 10M,語音傳輸距離在七八米的時候就會產生斷音,所以解決該問題,使得傳輸距離達到 15 米甚至 30 米,符合教室的使用環境;
5)由於藍牙耳機需求量較大以及技術成熟,晶片廠家已經將該使用方案固化成單晶片的方 式,成本大幅降低;而藍牙麥克風由於市場需求性較小,仍需要可編程藍牙模塊,外接其它處理晶片,成本較高。
第一條 為加強對生產無線電發射設備的管理,根據《中華人民共和國無線電管理條例》、《中華人民共和國產品質量法》制定本規定。第二條 凡在中華人民共和國境內生產(含試生產,下同)無線電發射設備必須遵守本規定。第三條 在本規定中,無線電發射設備定義為各種發射無線電波的設備,但不包含可輻射電磁波的工業、科研、醫療設備、電氣化運輸系統、高壓電力線及其他 電器裝置等。第四條 生產無線電發射設備,均須經國家無線電管理委員會辦公室(以下簡稱國家無委辦公室)對其發射特性進行型號核准,核發「無線電發射設備型號核准證」(見 附件 1)和型號核准代碼(見附件 2)。出廠設備的標牌上須標明型號核准代碼。第五條 從事無線電設備發射特性核准檢測的機構,須經省級以上人民政府產品質量監督管理部門或者其授權的部門考核合格,並通過計量認證後,由國家無委辦公室認定。經考核合格並通過計量認證的檢測機構,如不能對某些無線電設備的發射特 性進行核准檢測,國家無委辦公室可臨時指定其他已通過中國實驗室認可委員會認可 或者計量認證並具有這方面能力的檢測機構進行。中央、國務院有關部委及其直屬機構所屬的生產廠商向國家無委辦公室提交 申請和必要資料;其他生產廠商向所在省、自治區、直轄市無委辦公室提交申請和必 要資料,經省、自治區、直轄市無委辦公室提出意見後轉報國家無委辦公室。(一)「核准無線電發射設備型號申請表」(見附件 3)和說明其功能的主要技術資料;(三)該設備的整體、前後面板的清晰照片及其結構尺寸;(四)由國家無委辦公室認定的檢測機構出具的該型號設備半年以內的核准測試報告;(五)凡實施工業產品生產許可證管理的無線電發射設備,提交依據工業產品生產許可證法規取得的生產許可證。二、申請前的樣品測試
(一)生產廠商提供 2-5 臺樣品,由國家無委辦公室認定的檢測機構對核准項目進行測試,出具測試報告。(二)必要時,國家無委辦公室可委託其他已認定的檢測機構對申請型號核准的 設備進行複測。三、自申請之日起一個月內,對提交上述申請和資料不完備且不及時補送即視為主動撤銷申請。
四、審查核准
自收到完備的資料和正式受理申請之日起 50 個工作日內,國家無委辦公室根據國家無線電管理有關規定和國家技術標準進行審查。經審查合格,由國家無委辦公室核發「無線電發射設備型號核准證」及型號核准代碼。
五、未獲核准的設備型號
(一)國家無委辦公室通知生產廠商並說明其原因。
(二)自通知發出之日起半年後,生產廠商可重新提出該型號設備的核准申請。
第七條 對每一個無線電發射設備型號核發唯一的「無線電發射設備型號核准證」和核准代碼。若因國家無線電管理規定或國家技術標準作了修改,或因採用新技術等原因而改變了已經核准型號的性能或主要技術參數,則該型號須按第六條重新辦理「無線電發射設備型號核准證」及型號核准代碼。
第八條 國家無委辦公室向社會定期公布已核准和被撤銷的無線電發射設備 型號及核准代碼。
第九條 對於下列無線電發射設備,可不辦理「無線電發射設備型號核准證」:
(一)按照《進口無線電發射設備的管理規定》通過型號核准,並已領有「無線電發射設備型號核准證」的;
(二)以外銷為目的而生產,不在國內銷售和使用的,但與相關國家籤訂協議的除外。
第十條 生產廠商對於領有「無線電發射設備型號核准證」的型號,不得隨意降低其核准指標進行生產和銷售;不得轉讓、塗改、偽造或冒用型號核准證。
第十一條 技術監督部門對生產的無線電發射設備產品質量實施監督檢查, 國家或省、自治區、直轄市無委辦公室對其發射特性進行檢查。各生產廠商應積極主 動配合。實施監督檢查的人員,應出示監督檢查證件。
第十二條 對於下列無線電發射設備型號,國家無委辦公室應當收回其「無線電發射設備型號核准證」並撤消核准代碼;技術監督部門應當依據產品質量法律、法規給予行政處罰:
(一)在核准證有效期內,對領有「無線電發射設備型號核准證」的設備抽檢不合格的
(二)產品質量問題較多,用戶反應強烈,造成嚴重後果的;
(三)經核准的生產廠商名稱、主要技術參數、技術性能及功能已更改且未重新辦理「無線電發射設備型號核准證」的;
(四)型號核准證超過有效期的;
(五)出廠設備的標牌上未標明型號核准代碼的;
(六)轉讓、塗改型號核准證的。
被撤銷「無線電發射設備型號核准證」及核准代碼的設備型號,自撤銷之日起一年後方可重新提出核准申請。
第十三條 生產無線電發射設備時,如需進行實效發射,須到相關無委辦公 室辦理臨時設臺手續。
第十四條 凡出現下列情況且情節嚴重的,國家無委辦公室應當取消該核准檢測機構核准測試的認定資格;技術監督部門應當依據產品質量法律、法規給予行政處罰。
(一)出具假測試報告,或出具錯誤數據而造成嚴重影響的;
(二)洩漏申請核准產品的技術秘密,或非法佔有申請核准廠商的科技成果的。
第十五條 從事核准管理工作的人員違反規定,徇私舞弊、弄虛作假、不能保持公正或發生嚴重錯誤,由其主管部門視情節輕重追究其行政責任;構成犯罪的,依法追究其刑事責任。
第十六條 違反本規定擅自生產未經型號核准的無線電發射設備的生產廠 商,按《無線電管理處罰規定》進行處罰。
第十七條 生產專供軍事系統使用的無線電發射設備,按國家和中國人民解 放軍無線電管理委員會的有關規定辦理。
第十八條 國家無委辦公室認定核准檢測機構的認定辦法另行制定。設備核 準和檢測收費標準須遵守物價主管部門的規定。
第十九條 本規定由國家無線電管理委員會和國家技術監督局依據各自的管 理職權進行解釋。
第二十條 本規定自 1999 年 1 月 1 日起施行。
在教學應用中,提高無線擴聲設備的抗幹擾能力,增強無線網絡系統的抗毀性和可用性,是其應用的關鍵。
國家規劃各大中小學校,將實現 WiFi 無線網絡全覆蓋。支撐電子信息化設備在校園的應用普及。而實現 WiFi 無線網絡工作在 2. 4 GHz ISM 頻段,藍牙麥克和 2.4G 麥克同樣工作在這個頻段,隨著 2.4G 頻段的設備增多,將導致 2.4G 的環境越來越嘈雜,幹擾越來越多。
2.4G 麥克是短距離無線技術的應用,傳輸協議沒有標準化,使用中常出現掉頻、堵塞、鎖相不穩等現象。
藍牙麥克相對於 2.4G 麥克有著非常出色的抗幹擾能力。藍牙麥克採用了一系列獨特的措施,如 AFH、LBT 、FHSS、功率控制等技術來克服 2.4G 麥克使用過程中出現的幹擾,避免衝突。
藍牙麥克風自從 08 年率先推入市場後,以其音質清晰、性能穩定、無耗材、管理簡單、使用方便、抗幹擾的優勢,成為目前最適宜在教學中使用的麥克。同時,「一師一麥」也成為很多學校實現多媒體教學簡化管理的標準配備之一。
區分藍牙麥克與 2.4G 麥克小知識:
通過手機藍牙搜索功能可以搜到藍牙設備端。