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1、,蓝牙耳机技术知识,蓝牙耳机设计标准及技术参数,2015.05.04,基础知识篇,蓝牙耳机定义,蓝牙耳机就是将蓝牙技术应用在免持耳机上，让使用者可以免除恼人电线的牵绊，自在地以各种方式轻松通话。,蓝牙耳机种类,1.单耳式：代表机型（S30，H10等）,单耳式蓝牙耳机多为无线小巧样式，可直接佩戴在耳上，主要功能便是接听和挂断通话之用，可进行控制音量调节，单耳式蓝牙耳机部分机型还有双麦（BH-310），三麦（BH-907）等实现多麦克噪声消除算法处理技术。,2.立体声：代表机型有S60等,立体声蓝牙耳机是基于手机支持A2DP蓝牙立体声协议之上的，只有手机支持A2DP蓝牙立体声协议，方可连接立体声蓝
2、牙耳机欣赏音乐。立体声蓝牙耳机拥有颈挂、耳麦、夹子、眼镜等样式，而其中颈挂与夹子等样式均为有线式蓝牙耳机，主要功能除了接听挂断通话之外，还可直接欣赏音乐，同时，部分立体声蓝牙耳机还具备液晶显示屏，不仅可方便的看到来电号码，还具备显示歌名歌词等功能。,蓝牙耳机种类,3.NFC蓝牙耳机：代表机型：派可ip39,蓝牙耳机支持NFC功能，蓝牙耳机与带NFC功能手机配对只需要轻轻一碰，即可实现开机配对连接，省去了传统繁琐的配对过程。,此外还有一些功能性蓝牙耳机，例如：太阳能蓝牙耳机，骨传导蓝牙耳机，项链式蓝牙耳机等等。,蓝牙耳机的规格,HSP、HFP、A2DP,至于选购蓝牙耳机时，因为手机和耳机的品牌众
3、多，最令消费者困扰的就是手机与蓝牙耳机之间的兼容性问题。制造商指出，蓝牙耳机在规格上，有 HeadsetPro-file（HSP）、HandfreeProfile（HFP）和A2DP三种规格，HSP提供手机（移动电话）与耳机之间通信所需的基本功能。HandfreeProfile（HFP）在 HeadsetPro-file（HSP） 的基础上增加了某些扩展功能，原来只用于从蓝牙耳机固定车载免提装置来控制移动电话。A2DP（高级音频传送规格） 允许传输立体声音频信号。 （相比用于 HSP 和 HFP 的单声道加密，质量要好得多）。 决定耳机与手机的兼容性。其中HFP格式的蓝牙耳机支持手机功能比较完
4、整，消费者可以同时在耳机上操作手机设定好的重拨、来电保留、来电拒听等免提选项功能。,蓝牙耳机的规格,以诺基亚、摩托罗拉、索尼爱立信、捷波尔Jebre等几家大厂推出的蓝牙耳机为例，几乎都以支持HFP格式为主，QCY、派美特蓝牙耳机机型是同时支持HFP与HSP，消费者采购时应特别注意。另外，消费者采购蓝商品时，经常会遇到如何选择蓝牙技术版本问题，蓝牙版本不同，关乎接收信号的品质，新版本更强调能克服杂讯干扰，而且蓝牙所有最新版本都设计为向下兼容以往所有版本，2.0版本的设备和1.1版本也能自由连接，3.0的兼容性比较强，是比较成熟的技术，而蓝牙4.0也是高版本兼容低版本，而且电池续航能力也因为技术提
5、示有所增加，消费者采购时应衡量价格和需求。,蓝牙耳机的规格,蓝牙耳机的使用距离：不仅取决于耳机,蓝牙耳机的另一重要取决点在于传输距离，这与蓝牙版本无关，而取决于蓝牙技术Power Class。大部分手机与移动装置所使用的是 PowerClass2，标准传输距离10米；而升级的PowerClass1则是将传输距离提升到100米，两种版本都支持A2DP立体声传输协议，可与立体声耳机互联。一般而言，手机与蓝牙耳机的距离不会太远，如果中间没有大的障碍物，在7米之内传输质量都很好，超过8米将出现断点，超过10米将蓝牙设备之间将失去连接。,兼容性,蓝牙耳机最重要的问题是手机与耳机是否兼容。有些蓝牙耳机与手
6、机不兼容，主要是因为规格不同。蓝牙耳机主要有三大规格HandfreeProfile（HFP）和HeadsetPro-file（HSP）和A2DP三种。HFP代表免提功能，而HSP则代表耳机功能。A2DP是指高级音频传送规格， 允许传输立体声音频信号， 质量相对于HFP和HSP要好得多。HFP格式的蓝牙耳机支持手机功能比较完整，消费者可在耳机上操作手机设定好的重拨、来电保留、来电拒听等免提选项功能。诺基亚、摩托罗拉、索尼爱立信等推出的蓝牙耳机几乎都以支持HFP格式为主。也有部分机型同时支持HFP与HSP.如派美特蓝牙耳机是A2DP格式的，兼容HFP和HSP格式，是目前最好的格式版本。,蓝牙版本,
7、目前以1.1 最普遍、1.2是新的主流、2.0是2006年推出，2.1+EDR版本，最新是3.0是主流，4.0是最新蓝牙耳机技术，这些数字代表着版本的不同，同时也代表着该耳机抗干扰的蓝牙耳机能力。蓝牙版本不同，关乎接收信号的品质。新版本更强调能克服杂讯干扰。新版本都可以向下兼容，消费者选购时应衡量价格和需求。,评判蓝牙耳机的简单标准,1.产品的质量,蓝牙耳机一般情况应该重视产品的质量和性能，比如电池使用时间、辐射量的高低等。而劣质或质量较次的蓝牙耳机，出于成本的控制，不论在做工上，还是用料上都不能得到保证，产品质量较差，实际使用功能数据相差很大，且辐射量很高。,2.通话质量,因为通话质量是衡量
8、一个蓝牙耳机品质优劣的基本参数，一般情况下，使用杆式设计的蓝牙耳机，因其麦克风距离嘴边更近，所获得的通话质量相对优于其他类型的产品。,评判蓝牙耳机的简单标准,3.待机时间,因为这和手机的日常使用一样，耳机待机时间越长，就能避免时常充电的烦恼，这也是衡量蓝牙耳机性能的标准之一。,4.佩带舒适度,人的耳朵是比较娇弱的，如果耳机的耳挂材质不好，或者设计上存在一些缺陷，则在佩带的时间长后，就会产生不适的感觉。因此在购买前应该仔细检查，选择适合自己耳形的蓝牙耳机。,评判蓝牙耳机的简单标准,5.选购用途,用于语言学习。只需选用价格较低的头戴式耳机就行，以耳罩式带音 量调节为好。用于听新闻。普通的电磁式耳机
9、即可。用于听音乐。一般性欣赏音乐，只需购买中档机，如听诊式或头戴式 动圈耳机。若为欣赏高质量音乐，则应该不计较价格，选购高保真耳机，如优质动圈式、平膜式或电容式耳机。使用方便。无线蓝牙耳机不用连线，使用极为方便，另外还有带收音 功能的耳机，可使你随时收听各类语言和音乐节目。声道。单声道和双声道功放设备要分别配单、双声道的耳机。,实验室蓝牙耳机测试方法介绍,连接器dongle,连接器dongle，简称dongle，俗称电子狗，是连接蓝牙设备的一个装置，现在蓝牙耳机的简单测试一般使用Carsira，其频率范围是20Hz3.4kHz，适用于测试窄带通话模式。,测试软件,一般使用的Soundcheck
10、测试软件，也有使用AP或者ACQUA的，下面以Soundcheck为例介绍。,实验室蓝牙耳机测试方法介绍,实验室蓝牙耳机测试示意图,实验室蓝牙耳机测试方法介绍,Mic.端测试方法,Mic.端测试原理是由soundcheck自带声卡发出一个标准的电信号，通过功放放大后传到HATs（Head and Torso Simulator ）的仿真嘴，通过仿真嘴发出语音信号，语音信号被蓝牙耳机上的Mic.接收到后转换为数字信号（模拟信号），通过蓝牙芯片传输到dongle（此处以Casira为例），dongle与电脑连接，其Mic.接收到的语音信号的频响曲线会反应Mic.的性能。同时会测得失真等一系列参数。
11、一般情况下，Mic.的频响曲线越平直说明Mic.的性能越好。参考P6中的蓝色路径，即：,Casira,PC,PA,HATs（仿真嘴发声,DUT（Mic.端）,测放,实验室蓝牙耳机测试方法介绍,RCV端测试方法,RCV端的测试原理是PC通过soundcheck自带声卡发出一段标准的电信号，通过Casira发出到与Casira连接的蓝牙耳机的喇叭端，并驱动喇叭发声，发出的声音由HATs的仿真耳接收到后通过测放传到PC端，由PC显示出的频响曲线和其他的测得参数来判断喇叭的性能。一般情况下，喇叭的频响曲线越平直性能越好，但与该耳机的用途相关，或者是与所使用的音频信号有关。参考P6中红色路径，即：,PC
12、 Casira DUT（喇叭端） HATs（仿真耳）,专业术语篇,Bluetooth 无线技术,Bluetooth 无线技术是一种无线通信链路，通过跳频收发器在无需申请许可证的 2.4 GHz ISM 波段上工作。它支持在 Bluetooth 主机间进行实时 AV 和数据通信。链路协议基于时隙。,A2DP（Advanced Audio Distribution Profile）,A2DP 配置文件描述了立体声质量音频如何从媒体源流化传送至汇点。配置文件定义了音频源和汇点两个角色。典型的使用如“随身听”类的媒体播放器。音频源可以是音乐播放器，音频汇点则是无线耳机。A2DP 定义了可在 ACL 信
13、道上实现单声道或立体声高质量音频内容分发的协议和程序。,这是 Bluetooth 系统中用于指定或实施媒体接入及物理层程序，以支持在 Bluetooth 设备间进行实时语音、数据信息流交换及建立即时网络的部分。,Bluetooth 基带,Bluetooth 时钟,Bluetooth 控制器子系统内部的 28 位时钟，每 312.5 ms 作滴答声一次。此时钟的值定义了各种物理信道中的时隙编号及定时。,Bluetooth 控制器,包含 Bluetooth 射频、基带、资源控制器、链路管理器、设备管理器及 Bluetooth HCI 的子系统。,Bluetooth 设备地址,用于识别每个 Blue
14、tooth 设备的 48 位地址。这在技术规格中通常被称为 BD_ADDR。,Bluetooth HCI,Bluetooth HCI 为基带控制器和链路管理器提供了命令接口，并可以访问硬件状态和控制寄存器。此接口提供了访问 Bluetooth 基带功能的统一方法。,Bluetooth 主机,Bluetooth 主机可以是一个计算设备、外围设备、蜂窝电话、PSTN 网络或 LAN 接入点等等。附加至 Bluetooth 控制器的 Bluetooth 主机可以与其它附加至其各自 Bluetooth 控制器的 Bluetooth 主机进行通信。,Bluetooth 配置文件,Bluetooth 配置
15、文件表达了一般行为，Bluetooth 设备可以通过这些行为与其它设备进行通信。Bluetooth 技术定义了广泛的配置文件，描述了许多不同类型的使用案例。为了使用 Bluetooth 无线技术，设备必须能够翻译特定 Bluetooth 配置文件。配置文件定义了可能的应用。,拨号网络配置文件 (DUN),DUN提供了通过Bluetooth无线技术接入Internet和其它拨号服务的标准。最常见的情况是在手机上拨号，从膝上型计算机以无线方式接入Internet。,扩展服务发现配置文件(ESDP),ESDP定义了通用即插即用设备如何通过Bluetooth无线连接运行。,传真配置文件(FAX),FA
16、X配置文件定义了终端设备如何使用FAX网关设备。FAX旨在于手机或固定电话和安装了传真软件的PC之间提供适当定义的接口。典型配置为个人计算机使用手机作为FAX网关，向任意接收方发送FAX传输。,文件传输 配置文件(FTP),FTP定义了客户端设备如何浏览服务器设备上的文件夹和文件。一旦客户端找到了文件或位置，客户端即可从服务器拉取文件，或通过GOEP从客户端推送文件至服务器。,常规音频/视频分发配置文件(GAVDP),GAVDP为A2DP和VDP提供了基础，而后两者又是设计用于使用Bluetooth无线技术分发音频和视频流的系统的基础。在一般使用中，类似“随身听”之类的设备可作为发起方，而耳机
17、则作为接收方。,通用访问配置文件(GAP),GAP是所有其它配置文件的基础，它定义了在Bluetooth设备间建立基带链路的通用方法。此配置文件定义了一些通用的操作，这些操作可供引用GAP的配置文件以及实施多个配置文件的设备使用。GAP确保了两个Bluetooth设备（不管制造商和应用程序）可以通过Bluetooth技术交换信息，以发现彼此支持的应用程序。不符合任何其它Bluetooth配置文件的Bluetooth设备必须与GAP符合以确保基本的互操作性和共存。,通用对象交换配置文件(GOEP),GOEP可用于将对象从一个设备传输至另一个设备。对象可以是任意的，如图片、文档、名片等等。此配置文
18、件定义了两个角色：提供拉取或推送对象位置的服务器及启动操作的客户端。GOEP为使用OBEX协议的其它配置文件提供了通用蓝图。,免提配置文件(HFP),这是常用来让车用免提沟通与车内移动电话。它使用SCO携带单声道，连续可变斜率增量调制或脉冲编码对数-法或-法量化音频通道调制，目前的版本是1.5。HFP描述了网关设备如何用于供免提设备拨打和接听呼叫。典型配置如汽车使用手机作为网关设备。在车内，立体声系统用于电话音频，而车内安装的麦克风则用于通话时发送输出音频。HFP还可用于个人计算机在家中或办公环境中作为手机扬声器的情况。,耳机配置文件(HSP),这是最常用的配置，为当前流行支持蓝牙耳机与移动电
19、话使用。它依赖于SCO在64千比特编码的音频/ s的CVSD的或PCM以及AT命令从GSM 07.07的一个子集，包括环能力最小的控制，接听来电，挂断以及音量调整。HSP描述了Bluetooth耳机如何与计算机或其它Bluetooth设备（如手机）通信。连接和配置好后，耳机可以作为远程设备的音频输入和输出接口。,人机接口设备配置文件(HID),HID配置文件定义了Bluetooth HID（如键盘、指向设备、游戏设备及远程监视设备）使用的协议、程序及功能。,注：,目前蓝牙耳机中常用到的是HFP，HSP及A2DP协议。一般的蓝牙耳机只支持HSP或者HFP协议，较高端立体声的蓝牙耳机产品会支持A2
20、DP，可以传输音乐等，一般HSP/HFP 协议蓝牙耳机语音频率为100Hz-3.4kHz，只支持窄带的通话需求，而立体声蓝牙耳机一般要求20Hz-10kHZ，甚至是20Hz-20kHz。,设计篇,MIC.部分设计原则,单体的选择： Omni-directional; Uni-directional; Bi-directional Electret Condenser Microphone (ECM) MEMS Microphone (digital),MIC.部分设计原则,Mic.方案及声学要求: 单Mic.方案：时间函数，越靠近嘴，信噪比越高 多Mic.方案：降噪，轴线指向嘴 Mic.单体间
21、距离由算法需求决定，通常1239mm 垂直和水平放置对声学的影响 Mic.之间频响曲线的要求 远离Receiver，避免Double talk,MIC.部分设计原则,避免开放式的设计，即裸Mic.设计，Echo issue Mic. Boot作用：消除回声 密封Mic.单体，防止来自Receiver信号通过结构腔传到Mic. 把导声孔引到壳体外面，提高信噪比 Mic.前腔容积要适当，过大容易形成回声，过小可能高频会截止 Mic Boot孔径：0.81.2mm。用1.0mm居多，不要小于0.7,Mic.声腔设计：,MIC.部分设计原则,避免细长声孔 导声孔位置1)底部下侧；2)底部背侧；3)底部
22、旁侧，降风噪效果依次是 3) 2) 1) 风噪更容易产生于尖角处，因此平滑圆弧设计，有利于降低风噪,Mic.声腔设计：,RCV部分设计原则,Receiving单体的选择: 按用途选择，Narrow band or Full band? 功率满足要求，具体结合芯片的最大输出 阻抗，客户要求？ 直径大的单体，调音余地较多,Receiving声腔的作用: Receiver前后声波的振幅相同，相位相反 隔离前后声波，避免声干涉、短路 腔体左右着Receiver的低频重放,RCV部分设计原则,Receiving声腔的设计: 声学仿真，用mockup样品验证 后腔体积：60200mm3，一般情况recei
23、ver泻声孔至后盖至少3mm。总之，较大的后腔可以获得较好的低频重放 后腔泻声孔：0.82.0mm，注意泻声孔带来THD升高，Mesh的选择 前腔容积要适当，一般1020mm3，过大对低频和高频都有衰减 前腔出声孔：声孔变小意味着前腔变大，3KHz附近有一个频响峰；出声孔变大，意味着前腔变小，频响曲线较为平坦。建议不小于0.8，超过2频响变化不大,RCV部分设计原则,Receiver声腔、出音孔对频响曲线的影响,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,RCV部分设计原则,Thank you,感谢您的关注,
