1、 蓝牙技术-蓝牙耳机 蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般 10m 内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与 Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。它取代了有线来连接便携式和固定设备，可以克服红外技术不能穿透墙壁等障碍的缺陷，通过统一的短距离无线链路，在各种数字设备之间实现灵活、安全、
2、成本低、功耗小的语音和数据通信。迄今为止蓝牙技术的发展已经到了相对比较成熟的地步，以蓝牙技术为核心产生的产品种类很多，其中蓝牙耳机在生活中是最为常见的，在日常生活和工作中逐渐普及。这种面对个人的近距离无线通信技术，在人与人之间、人与手机之间相互交流时，发挥了巨大的作用。蓝牙耳机就是将蓝牙技术应用在耳机上，让使用者可以免除有线的牵绊，自在地以各种方式轻松自在通话。从蓝牙耳机问世以来，一向是移动商务族提升效率的好工具。蓝牙耳机是一个无线语音通信设备，除了具备蓝牙技术低成本、低功率、低辐射、短距离无线传输的特点以外，还具备以下特点：兼容性：指设备接口的通用性指标-允许用户在除本系统之外的其它设备之间
3、来回切换，这类设备包括了电话、台式或笔记本计算机等。轻巧性：由于耳机产品是要佩戴在人耳上的，这就决定了蓝牙耳机必须具备体积小、重量轻的特点。便捷性：将蓝牙耳机与带有蓝牙功能的手机连接，在通话时就可以放开双手，在驾驶时更为实用。由于蓝牙耳机有独立的通信协议，所以在使用不同厂商的手机、电脑等设备时不必每次都更换耳机。语音传输特性：蓝牙耳机是依靠蓝牙技术来进行语音传输的设备，所以声音质量和语音清晰度是蓝牙耳机的主要性能参数，一般的蓝牙耳机采用了低功耗的 FSK 音频数字压缩解压缩调制处理技术，在人类可听的音频 20Hz-20KHz 范围具有很高的还原度指标及抗干扰性能，另外一些耳机还运用数字信号处理
4、器（DSP）进行回音消除和噪音抑制。简单能实现无线通信的蓝牙耳机大体由六部分构成：基于蓝牙芯片的蓝牙模块、电源部分、按键指示灯、扬声器、麦克风、天线，具体结构框图如下图所示。下面简单的介绍各部分功能及应用。电 源部 分 基 于 ROK107芯 片 的 蓝 牙 模 块按 键 、 指 示 灯 天 线麦 克 风扬 声 器一、蓝牙耳机最核心的部分是蓝牙芯片，蓝牙芯片模块加之简单的外围电路（电源、麦克风、扬声器等）就可以实现蓝牙无线通信的功能。蓝牙芯片包括：无线收发器、基带控制器、闪存、时钟和电源等功能模块。CSR 是目前蓝牙芯片最大的供应商，很多蓝牙产品都是 CSR 方案，该公司生产的蓝牙芯片集成度高
5、、功耗小可以完全兼容蓝牙协议规范，嵌入到任何需要蓝牙功能的设备中。二、蓝牙耳机电池的选择：蓝牙耳机作为一个无线设备，需要电池供电。考虑到使用的时间和成本，可充电电池是最好的选择，又因为蓝牙耳机是佩戴到头部的因而做到外形小巧、重量轻是非常重要的，这样就要求选择一种单位重量电荷密度比较高的电池，而锂聚合物电池符合上述要求。电池类型选定之后，电池的电量和外形尺寸有相互矛盾之处，因为外形小巧的耳机要求电池的外形要尽量小，而电池的大小又决定了电量的多少，从而决定了设备的工作时间，所以在满足耳机外壳空间的前提下要尽量选择容量大的电池。比如，电池选择的是 3.7V、190mAh 的锂聚合物电池，充电时间控制
6、在 3 到 4 小时内，综合这些电性能的要求再考虑到设备体积小巧，就要选用电路比较简单外形较小的芯片来满足以上要求。为了延长电池的使用寿命，充电电路一般具有预充功能，即当电池过度放电后先用比较小的恒流进行充电，当电压上升到安全值时再开始大的恒流快充，电池的电压达到最高值后控制器转为恒压模式，充电输出电压保持恒定直到充电电流小于中止电流，然后控制器中止充电过程。在每种模式都有一个充电的安全时间，如果超过了该时间而没有模式转换，控制器将中止充电过程。三、蓝牙耳机是一个二合一的设备，当它作为耳机播放音频时，它只作为一个输出设备而没有输入功能，所以只有 Speaker 在工作；当作为移动电话的无线耳机
7、时，它作为一个语音的输入输出设备，提供 64kbps 的双向全双工语音服务，Microphone 和 Speaker 同时工作。音频的模拟信号输出可以直接驱动 Speaker 工作，为了减少 Speaker 电路的噪音，使用了滤波电路，而 Microphone 工作时则需要 2.7V 的偏置电路，麦克风用于接收通话语音，灵敏度为-40dB+/-2dB 。扬声器允许的最大输入功率为 10mW,输出最大声压级 112+/-3dB。四、蓝牙天线是射频信号与空间电磁波之间的连接器件，是实现蓝牙信号接收和发射的平台。蓝牙天线设计的好坏将会关系到蓝牙无线通讯质量的优劣所以选择一款合适的天线很重要。天线的种
8、类繁多，主要分为线天线、微带天线、阵列天线、喇叭天线等众多类型，而对于小型消费类电子设备而言，由导线构成的线天线更为适合。偶极天线、单极天线和环天线都属于线天线,其导线的长度比横截面大得多。这类天线的特征是利用天线上的电流分布确定天线的辐射特性和阻抗特性。蓝牙耳机实现语音通话大体分为三部分:配对功能、音频网关连向耳机、耳机连向音频网关。1、配对功能：配对模式是允许两个设备之间建立一条共享的链路密码，而耳机会存储这个链路密码并在下一次与音频网关连接的时候可以直接用。也就是说这两端会在下次通信的时候鉴别对方以前是否己经配对了，而不需要用户再次进行耳机与音频网关的配对过程。耳机与音频网关的通信之间必
9、须要先完成配对过程，配对时把音频网关进入到搜索设备状态，然后从搜索到的蓝牙耳机的地址中选择你想要配对的耳机地址来进行配对。除非厂商有特殊的说明，一般手机跟耳机的 PIN 码都是 1234。如果配对成功，耳机就会作为从设备进入到连接状态，只有在此状态下耳机才能够接听到从手机传来的话音。若配对失败了耳机仍然处于配对状态，直到音频网关与其配对成功为止。2、音频网关连向耳机：如果音频网关有电话链接请求，我们需要把这个电话转移到蓝牙耳机一端。假设耳机与音频网关之前早就完成了配对过程，当耳机加电启动的时候它会自动进入空闲状态。这意味着耳机没有射频信号但是耳机可以响应耳机端的按键动作，这时只要按键一次，耳机
10、就会作为从设备进入到连接状态当中，与其配对过的音频网关就会同耳机之间创建一个 RFCOMM 连接。当 RFCOMM 连接建立之后，如果有来电，耳机将会提供了两种振铃方式(带内跟带外 )：3、耳机连向音频网关：在这种情况下耳机向音频网关建立初始化音频连接，但音频网关必须处于可连接状态否则耳机不能够与其连接。如果耳机处于空闲状态，按键两次耳机就会作为主设备进入到连接状态。此时耳机会尝试着和已经与其完成配对的音频网关建立一个 RFCOMM 连接，在创建这个连接的时候，它会自动地执行这个按键事件。总的来说耳机有空闲、作为从设备连接、作为主设备连接这三个状态。如果从空闲状态开始，一次单独的按键使得耳机作
11、为从设备进入连接状态，第二次按键使得耳机作为主设备进入连接状态，如果 RFCOMM 建立之前发生了第三次按键，耳机就回到空闲状态了。本文主要介绍了基于蓝牙技术的蓝牙耳机的基本设计及工作原理，蓝牙技术是一种低功耗的无线通信技术，将人们从杂乱的电缆连线中解放出来，蓝牙技术现在已经称为通信业的一个热点。蓝牙技术能够迅猛发展，其优势在于它是全球统一的、开放性的技术标准，技术先进和成本低廉是其优越性。他可以进行个人信息终端无线互联，形成个人的移动信息网络，符合人与人之间近距离通信要求。蓝牙耳机是蓝牙技术的典型应用，它是伴随爆炸式增长的手机市场逐渐走向成熟，蓝牙耳机不仅是作为手机的配件，音乐播放器比如MP3 等也将会采用蓝牙耳机，因而具有广阔的发展前景。
