TI Sub-1G无线SoC方案改善无线麦克风的工作距离

[ 热门新闻 ] 无线麦克风 2022-07-01 11:14:36

作者：Albin Zhang

进入智能时代以来，随着互联网、物联网、新概念教育/会议、直播经济等产业蓬勃发展，使用者对于麦克风的需求越来越多样。特别是对于麦克风的话音质量、便携性、通信距离、待机和使用时间、用户体验等都提出了一些新的需求。本文就着重给大家介绍一下基于TI的无线MCU芯片开发出的无线麦克风解决方案。

无线麦克风将麦克风产生的音频信号转换为无线电信号，无线电信号由发射器通过空气发送到接收器。接收器将无线电信号转换回音频信号，然后通过音响系统发送。它们消除了对电缆的需求，因此您不再被束缚在音响系统上。随着音质和可靠性的持续技术进步和改进，无线麦克风比以往任何时候都更经济实惠，更受欢迎。市场潜力非常大。

无线麦克风的最大优点就是便携性。但是，在有一些场景下，对于无线麦克风通信距离和抗干扰性要求很高，比如大型会议室、大型教室、演唱会现场等，另外，随着WiFi，蓝牙，zigbee等工作在2.4GHz频段设备的布置和使用越来越广泛，对于无线麦克风的频段规避也提出了更苛刻的需求。Sub-1G由于物理传输特性等原因，可以更好的解决上述痛点。本文也会着重介绍TI提供的基于CC131x的单芯片Sub-1G解决方案。

本文会涉及：

Sub-1G频段的优点及中国地区相关无线ISM频段介绍
TI无线Audio/Voice Plugin的介绍
基于CC1312的低延迟高音质解决方案

Sub-1G频段的优点及中国地区相关无线ISM频段介绍

这里我们先引用一个Friis传输公式。

这是一个表征自由空间的无线信号传输公式。可以简单的看出，在其他参数不变的情况下，接收端的接收信号强度和波长的平方成正比，也就是说，使用更低的频段（也就是波长更长），可以传输更远的距离。另外，在一个真实非理想场景下，更长的波长也可以提供更好的绕射衍射的性能。所以，使用Sub-1G频段，可以提供更好的传输通信距离。

另外，如果空间干扰电平太大，也势必对于接收机的解调信噪比提出了更高的要求。2.4GHz频段由于wifi,蓝牙等设备的普及，空间噪声电平越来越高。这样势必大大影响了工作在2.4GHz频段的无线麦克风设备的实得接收机灵敏度。简单说，就是通信距离变短。目前在Sub-1G频段，特别是在民用领域设备还很有限，统计上来讲，可以有更低的噪声和干扰，所以有更好的传输性能。

但是sub-1G频段也有一定的局限性，第一，由于波长比较长，在相同性能情况下，天线的尺寸会大于2.4GHz频段，这样对于有些小型化设备来说还是比较受限。第二，对于Sub-1G频段每个国家的合规ISM（Industrial Scientific Medical）频段都不相同。所以对于不同国家地区需要设计调试不同的产品。

下面是中国开放给无线麦克风的频段。具体信息，请参考工信部原文。微功率短距离无线电发射设备目录和技术要求