2.4G芯片無線芯片nRF24Z1數字音頻流擁有4Mbit/s的帶寬,其電源消耗率也只有BT1.2的一半,因此對於高品質無線音響產品來說,nRF24Z1是替換藍牙的最佳選擇。此外,nRF24Z1不需要藍牙產品必須的標準測試,產品的設計週期以及上市時間可以大幅縮短。
nRF24Z1使用的是全球通用的2.4GHz ISM自由頻段,nRF24Z1已為許多廠商使用於自己的高品質產品上,產品性能得到實際驗証。
Nordic推出的nRF24Z1無線耳機參考設計--Wireless Headphone Reference Design 1(nRF24Z1-HPR1),和簡單易懂的設計指南,讓那些即使不熟悉RF設計的技術人員,也可以十分容易地掌握設計方法。
便攜產品的音質基準通常以CD的音質來衡量。CD數字音頻是對每個音頻信號通道以44.1KHz的采樣頻率和16bit的分辨率而成。所產生的數據流為1.41Mbit/s.
BT1.2的數據傳輸率標稱值為1MB,而其實際傳輸率為720K左右。這樣的數據傳輸率只能滿足于傳輸語音或經壓縮處理所產生的音頻流,更無法傳輸CD音質的音頻流,當然聽起來也遠不如Nordic nRF24Z1所提供的音質效果。
擁有4Mbit/s帶寬的nRF24Z1,遠高于傳輸48KHz采樣頻率和16bit分辨率的立體聲音頻所需的1.54Mbit/s.有足夠的空間再次傳送丟失的數據包;驗証接收到的數據包;處理用戶中斷請求(例如用戶按下按鈕);元件地址分配以及分時多路傳輸等多項作業。
和藍牙一樣,nRF24Z1採用跳頻技術(FHSS),工作頻率在不同的頻段之間移動來傳輸無線訊號,以避免和其他使用2.4GHz ISM頻段的設備發生衝突。
延長電池壽命
對使用如MP3隨身聽等便攜式產品的消費者而言,電池壽命是極為重要的環節。用戶期盼能夠在長時間持續不斷地使用而需經常充電。
比較一下nRF24Z1和BT1.2,讀者就會明白Nordic的元器件在實際工作時,電源消耗是多麼的少。以下所有數值,都是在電池中等程度的放電率以及電池容量隨時間線性減少的假設前提下獲得的結果。
BT1.2音頻處理芯片在工作時,一般大約消耗60mA電流,因此在2V電壓下工作時,可以推算出該產品的功耗應為120mW.
假設電源使用3.7V鋰電池,經過轉換效率為90%的直流−直流轉換器(DC-DC Converter)后,電源功耗將是133mW.耳機中的DAC轉換器和放大器在工作狀態下約消耗4mA電流。假設DAC轉換器和放大器直接在3.7V電池的電壓下開始工作,那麼它的功耗將達14.8mW.
典型的3.7V鋰電池的總容量是900mAh,可提供3330mWh的電力。一般藍牙在播放音樂時的總功耗是147.8mW(133mW+14.8mW=147.8mW),因此電池壽命最大是3330mWh/147.8mW=22.5小時。
而採用Nordic的nRF24Z1的RF無線信號傳輸電路(RF link)是由音頻(ARX)和音頻發射器(ATX)兩部分構成的。ARX的平均消耗電流是22.9mA(圖1),ATX的平均消耗電流是17.8mA(圖2)。優秀的半導體芯片設計保証了Nordic的nRF24Z1實現了“超”低功耗。上述圖表顯示的收發數值是在44.1KHz采樣頻率,16bit分辨率,無音頻壓縮以及良好的無線連接環境下的測試結果。
當nRF24Z1工作電壓為2V時,電源功耗為50.9mW(nRF24Z1的功耗為45.8mW,而直流−直流轉換器(DC-DC Converter)的轉換率為90%),加上使用藍牙耳機相同的DAC轉換器和放大器的功耗14.8mW,合計功耗為65.7mW(50.9mW+14.8mW=65.7mW)。所以在同樣使用3.7V鋰電池的情況下,電池壽命為3330mWh/65.7mW=50.7小時,比藍牙設備的22.5小時超過兩倍以上。
換個角度說,利用nRF24Z1的低功耗特性可以使用更微型的電池,從而使得產品能夠製作的更加精巧、更加迷你。
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