無線音頻轉(zhuǎn)發(fā)模塊VMR6512的技術(shù)分析及功能特點

1、    無線音頻轉(zhuǎn)發(fā)模塊VMR6512的技術(shù)分析及功能特點無線FM音頻轉(zhuǎn)發(fā)器可以將音頻信號調(diào)制成高頻信號，在一定距離內(nèi)用調(diào)頻收音機進行接收。無線音頻轉(zhuǎn)發(fā)器被大量地應(yīng)用于無線耳機、車載MP3轉(zhuǎn)發(fā)器、會議廣播、樓宇及公園廣播等地方。最簡單的無線音頻轉(zhuǎn)發(fā)器可以只用一個三極管構(gòu)成。上圖所示圖一 單管音頻FM轉(zhuǎn)發(fā)器上圖采用1只三極管9018構(gòu)成振蕩器。音頻信號從三極管基極輸入，利用B-E結(jié)的變?nèi)荻O管特性實現(xiàn)調(diào)頻。該電路雖然簡單，但音質(zhì)很差，振蕩電路穩(wěn)定性非常不好，電壓的改變，人無線FM音頻轉(zhuǎn)發(fā)器可以將音頻信號調(diào)制成高頻信號，在一定距離內(nèi)用調(diào)頻收音機進行接收。無線

2、音頻轉(zhuǎn)發(fā)器被大量地應(yīng)用于無線耳機、車載MP3轉(zhuǎn)發(fā)器、會議廣播、樓宇及公園廣播等地方。最簡單的無線音頻轉(zhuǎn)發(fā)器可以只用一個三極管構(gòu)成。上圖所示圖一 單管音頻FM轉(zhuǎn)發(fā)器上圖采用1只三極管9018構(gòu)成振蕩器。音頻信號從三極管基極輸入，利用B-E結(jié)的變?nèi)荻O管特性實現(xiàn)調(diào)頻。該電路雖然簡單，但音質(zhì)很差，振蕩電路穩(wěn)定性非常不好，電壓的改變，人體或金屬物在天線附近出現(xiàn)都會改變振蕩頻率從而導(dǎo)致接收端的不穩(wěn)定。而且該電路只能傳送單聲道的音頻，使用者無法聆聽到高品質(zhì)的立體聲音樂。復(fù)雜一些的立體聲轉(zhuǎn)發(fā)器采用集成電路，最常用的是RoHM公司的BA1404。該電路集內(nèi)部集成了立體聲編碼器，可以產(chǎn)生19kHz的立體聲導(dǎo)頻信

3、號隨音頻一起發(fā)射。如果收音機有立體聲解碼功能就能解調(diào)出立體聲音樂了。BA1404的應(yīng)用電路如下圖所示：  圖二  BA1404應(yīng)用電路與單管的轉(zhuǎn)發(fā)器比較，BA1404不僅可以傳送立體聲信號，而且音質(zhì)也有了明顯提高，但是分離度、頻響等指標仍然不是很理想，BA1404的音質(zhì)距離欣賞高質(zhì)量音樂仍然有相當大的差距。由于BA1404內(nèi)部采用的仍然是LC振蕩器，因此頻率的穩(wěn)定性仍然不夠好，容易產(chǎn)生頻漂的現(xiàn)象?，F(xiàn)在市面上有相當多的采用BA1404的車載音頻轉(zhuǎn)發(fā)器或者無線耳機成品出售。    要打造出廣播級的音質(zhì)，并且頻率又非常穩(wěn)定的FM無線轉(zhuǎn)發(fā)器，

4、則需要采用數(shù)字音頻預(yù)處理以及頻率合成等復(fù)雜技術(shù)。由于成本和復(fù)雜程度等原因，這些技術(shù)通常都只用在廣播電臺，而普通用戶很難接受。那是不是高穩(wěn)定度、Hi-Fi音質(zhì)的音頻轉(zhuǎn)發(fā)器就與普通用戶無緣了呢？北京瑞宇飛科技有限公司開發(fā)的無線音頻轉(zhuǎn)發(fā)模塊VMR6512很好地解決了成本與音質(zhì)和頻率穩(wěn)定度之間的矛盾，讓所有的人都能以很低的成本享受到廣播級別的音質(zhì)。下圖是VMR6512無線音頻調(diào)制模塊的內(nèi)部框圖。  圖三  VMR6512 無線音頻轉(zhuǎn)發(fā)器框圖VMR6512無線音頻轉(zhuǎn)發(fā)模塊具有以下特點：· 廣播級的音質(zhì)l·全集成封裝，無需任何外部元件即可工作l&

5、#183;音頻采用DSP進行處理，為高音質(zhì)提供了保證l·采用頻率合成技術(shù)，振蕩頻率高度穩(wěn)定l·輸出功率可調(diào)，最高可達115dBuVl·頻率范圍88.0MHz-108.0MHz，低端可根據(jù)要求擴展到76.0MHzl·可輸入模擬音頻或數(shù)字音頻l·具備外部UART接口，可用外部CPU或PC機方便地進行控制l·提供頻率設(shè)置UP/DOWN輸入，方便獨立使用l該模塊可應(yīng)用于：·Hi-Fi無線耳機l·車載MP3音頻轉(zhuǎn)發(fā)器l·無線話筒l·會議廣播系統(tǒng)l·樓宇音樂播放l·公園音樂播放l

6、3;視聽娛樂設(shè)備附件l·校園廣播電臺lVMR6512內(nèi)部由一個CPU對整個模塊進行控制。外部處理器可以通過UART串口與模塊進行通信，對模塊的頻率、發(fā)射功率、接口模式等進行設(shè)置。此外，模塊還提供了UP和DOWN兩個引腳，以便在沒有外部CPU或控制串口的情況下進行頻率調(diào)整。模塊默認上電發(fā)射頻率是100.0MHz，UP或者DOWN引腳上每給一個低電平脈沖，則發(fā)射頻率升高或者降低0.1MHz。如果在這兩個引腳上連續(xù)保持低電平，則發(fā)射頻率每0.3秒改變一次。音頻信號接口可以是普通的模擬音頻輸入，也可以是數(shù)字音頻輸入。模擬音頻首先經(jīng)過音頻A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號再進入DSP進行處理。數(shù)字音頻

7、提供了常用的I2S，left-justified和DSP等三種接口模式，幾乎能夠與所有的codec或者DSP進行無縫連接。音頻信號數(shù)字化之后，DSP會對信號進行濾波、預(yù)加重、導(dǎo)頻產(chǎn)生等一系列處理。由于是在數(shù)字域進行處理，因此具備了模擬電路無法企及的優(yōu)勢，為高音質(zhì)提供了前提保障。模塊內(nèi)還集成了自動增益控制（AGC）功能，當輸入音頻超過一定閾值，AGC會自動將音頻信號進行衰減避免失真的出現(xiàn)。而當音頻信號低于某一閾值，AGC電路又會將音頻信號進行一定程度的放大，從而保證了接收端始終有合適的音量輸出。經(jīng)過DSP處理之后的信號再經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換，送入高頻調(diào)制器進行FM調(diào)制。高頻信號通過頻率合成的方式產(chǎn)生，

8、頻率可以以10KHz的步進進行調(diào)整，頻率范圍從88.0MHz-108MHz連續(xù)可調(diào)，若有特殊需要還可以擴展至76.0-108.0MHz。FM調(diào)制信號的頻偏也可以進行精確調(diào)整，不過通常不建議用戶自己進行設(shè)置。輸出FM信號的功率最大為115dBuV，空曠地帶傳輸距離可達五六十米。下圖是VMR6512的外形及引腳：  圖四  VMR6512模塊外形及引腳說明VMR6512模塊的外形尺寸僅為25mmx15mmx3.8mm（長x寬x高），可以方便地嵌入無線耳機和車載MP3音頻轉(zhuǎn)發(fā)器等小型設(shè)備中。下圖是VMR6512的元件符號及引腳說明： 圖五  VMR6

9、512元件符號表一  VMR6512引腳說明表二  VMR6512的相關(guān)參數(shù)下圖是VMR6512的參考設(shè)計電路圖： 圖六  VMR6512參考設(shè)計電路上圖的參考設(shè)計是基于VMR6512獨立工作模式的設(shè)計。其中S1和S2分別用于調(diào)整頻率升高和降低。S3用于整個模塊的Reset。天線采用75cm長度的導(dǎo)線會獲得比較好的效果。當然也可以利用單片機或者PC機來對VMP6512進行控制，并且駁接數(shù)字信號，這樣能進一步提高轉(zhuǎn)發(fā)器的靈活程度并獲得更高的音質(zhì)。如何通過串口對VMR6512進行控制本文不再贅述。通常情況下VMR6512的發(fā)射距離在空曠地帶可以達到五六十米以上（視天線和收音機靈敏度而定），足以滿足大多數(shù)需求。在一些特殊的應(yīng)用中如果需要傳輸更遠的距離，可以用VMR6512配合北京瑞宇飛科技有限公司的另一產(chǎn)品VMR6700高頻功率放大器將發(fā)射距離延長到1.5公里以上。當然這需要取得相關(guān)部門的許可。VM系列模塊采用耐高溫的材料進行封裝，因此可以采用回流焊進行焊接。在業(yè)余條件下用電烙鐵焊接也是非常方便的。準備一把尖頭烙鐵和一些細焊錫絲（1mm以下最佳）。先在焊盤上涂上一些助焊劑，然后將模塊放到準確的位置，使模塊上的引腳與焊盤一一對應(yīng)好。將焊錫絲放入半孔缺口，用烙鐵輕輕觸碰焊錫絲，很快焊