1、 蓝牙耳机技术知识蓝牙蓝牙耳机设计标准及技术参数耳机设计标准及技术参数2015.05.04基础知识篇基础知识篇蓝牙耳机定义 蓝牙耳机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
2、蓝牙立体声协议，方可连接立体声蓝牙耳机欣赏音乐。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
3、，因为手机和耳机的品牌众多，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
4、牙耳机支持手机功能比较完整，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
5、续航能力也因为技术提示有所增加，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。兼容性兼容性 蓝牙耳机最重要的问题是手机与耳机是否兼
6、容。有些蓝牙耳机与手机不兼容，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
7、式版本。蓝牙版本蓝牙版本 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评判蓝牙耳机的简单标准1.产品的质量产品的质量 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
8、很大，且辐射量很高。2.通话质量通话质量 因为通话质量是衡量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评判蓝牙耳机的简单标准3.待机时间待机时间 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评判蓝牙耳机的简单标准5.
9、选购用途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实验室蓝牙耳机测试方法介绍连接器连接器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，
10、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。测试软件测试软件 一般使用的Soundcheck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示意图实验室蓝牙耳机测试方法介绍实验室蓝牙耳机测试方法介绍Mic.端测试方法端测试方法 Mic.端端测试原理是由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
11、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。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：CasiraPCPAHATs（仿真嘴发声DUT（Mic.端）测放实验室蓝牙耳机测试方法介绍实验室蓝牙耳机测试方法介绍RCV端测试方法端测试方法 RCV端的端的测试原理是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
12、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 Casira DUT（喇叭端） HATs（仿真耳）专业术语篇专业术语篇Bluetooth 无线技术无线技术 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 Audi
13、o 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 基带基带 Bluetooth 时钟时钟 Bluetooth 控制器子系统内部的 28 位时钟，每 31
14、2.5 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 设备地址设备地址 用于识别每个 Bluetooth 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 主机主机 Bluetooth
15、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 配置文件配置文件 Bluetooth 配置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。 拨号网络配置文件拨号网络配置文
16、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。传真配置文件传真配置文件 (FAX) FAX 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。文件传输文件传输 配置文件配
17、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。常规音频常规音频/视频分发配置文件视频分发配置文件 (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，而耳机则作为接收方。通用访问配置文件通用访问配置文件 (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
18、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 OB
19、EX 协议的其它配置文件提供了通用蓝图。免提配置文件免提配置文件 (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话使用。 它依赖于SCO在64千比特编码的音频/
20、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：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A2DP，可以传
21、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。设计篇设计篇MIC.部分设计原则单体的选择：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 M
22、ic.单体间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 talkMIC.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0.7Mic.声腔设计：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
23、背侧；3)底部旁侧，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：声腔设计：RCV部分设计原则部分设计原则Receiving单体的选择单体的选择: 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部分设计原则部分设计原则Receiving声腔的设计声腔的设计: 声学仿真，用m
24、ockup样品验证 后腔体积：60200mm3，一般情况receiver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部分设计原则部分设计原则Receiver声腔、出音孔对频响曲线的影响出音孔变大/前腔变小典型曲线泡棉变厚（前腔增大）前孔变小后腔变小LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则LOGORCV部分设计原则部分设计原则Thank you感谢您的关注
