KT Micro单芯片VHF/UHF射频收发系统_话筒-麦克新闻

KT Micro单芯片VHF/UHF射频收发系统

更新时间：2012-12-11 8:43:41 　（编辑：温情）【大中小】

前言: 北京昆腾微电子有限公司（简称昆腾公司，下同，英文名 KT Micro）是一家高科技集成电路设计企业，长久以来一直在关注着无线音频传输领域的发展。

　　【音响网资讯】
　　集成电路技术自发明之日起，便担负起改变传统电子行业格局的使命。随着集成电路工艺尺寸的降低，芯片集成度越来越高，越来越多的功能被集成在了一颗单一的芯片中，时至今日，传统意义上的电子行业已经发生了翻天覆地的变化，分离器件向集成方向发展是电子行业的必然趋势，是不可逆转的历史潮流。

　　北京昆腾微电子有限公司（简称昆腾公司，下同，英文名 KT Micro）是一家高科技集成电路设计企业，长久以来一直在关注着无线音频传输领域的发展。昆腾公司敏锐的发现，在现有的解决方案中，仍然采用着大量的分离器件和为数众多的各种芯片，其漫长的设计周期和复杂的调试过程，不仅增加了大量的人工成本，也使产品进入市场的时间加长，降低了产品的竞争力。有鉴于此，昆腾公司推出了单芯片VHF波段和UHF波段无线FM发射器和接收器，并且提供全套的参考设计和软件方案。本方案不仅可以节省大量的人工和物料成本，最重要的是，还可以简化设计方案，缩短设计周期，使产品快速进入市场，显著提高产品的竞争力。

　　传统的无线麦克风发射器通常由几个电路模块组成，即麦克风放大器，预加重滤波器，压扩电路，FM调制器（通常是一个晶体振荡器）和功率放大器等电路，稍微高端的方案会采用锁相环频率合成器来对发射频率进行调节，更高端的还会有MCU进行对码等操作，如图所示。而北京昆腾微电子有限公司采用全集成的解决方案，对上述的全部电路模块进行了整合，在单一芯片上实现了无线麦克风发射器所需的全部功能。如图所示。

　　传统的无线麦克风接收器通常有下面几个电路模块组成，即低噪声放大器、混频器、本地振荡器（通常也是一个晶体振荡器），FM解调器，解压扩电路和去加重滤波器等电路模块。同样，稍微高端的解决方案会采用锁相环技术，以方便对频率进行调节。与发射相对应，如果发射方有对码的需求，接收方会加入一个MCU，同时还可以完成显示等功能。如图所示。昆腾公司采用全集成的解决方案，将上述的全部电路模块集成在了一个芯片中，即，采用单芯片实现了无线麦克风接收机所需的全部功能。如图所示。

　　采用全集成的方案有诸多优点：其一，大幅度降低BOM成本。与传统方案相比，采用KT Micro的方案可以节省75%的成本；其二，加快设计便于生产。传统方案采用的元器件多，所需要的调试时间会很长。而采用全集成方案，片外元器件数量显著减少，所需要的调试工作量会大幅度减小，大幅度地缩短设计周期，使产品尽快的推向市场；其三，能够减小库存，降低备货风险。在量产阶段，大量的元器件会增加库存管理的复杂性，而且万一某种器件发生缺货的现象，就会影响到整个产品的出货。采用全集成方案，元器件数量大大减少，由此带来的备货风险也会大幅度降低；其四，可以满足产品小型化的设计需求。传统方案中采用众多的元器件，致使整个PCB板的尺寸过大，导致产品无法小型化，而在很多方面，小型化却是产品最具竞争力的特性之一。采用全集成的方案即可满足这一需求。

　　此外，KT Micro的解决方案中还集成了多种无线麦克风所需的功能。第一，集成了电池电压检测的功能，在检测到电池电压低于某一门限值时，芯片会自动输出一个指示信号；第二，集成了音频补偿功能，帮助用户实现简易的均衡器；第三，为了提高音频的音色，芯片内部还集成了音频激励器，用以增加声音中丰富的谐波成分，进一步满足客户差异化的设计需求；第四，针对麦克风系统中可能出现的啸叫问题，芯片内部还专门集成了啸叫抑制器，能够快速捕捉发射接收系统中产生的啸叫声，并以人耳来不及响应的速度对其进行抑制；第五，芯片还集成了自动静音的功能。在信号质量变差或者受到干扰时，芯片自动关闭声音；第六，集成了空闲信道扫描的功能，当前频道受到干扰的时候，芯片可以自动扫描无干扰的空闲信道；第七，发射功率可调，在昆腾公司的解决方案中，片内的功率放大器最高可实现10mW的发射功率。并且，该发射功率可以编程控制，以满足不同的应用场合；第八，集成了数字辅助信道的功能。利用该功能，可以在发射和接收之间建立数据通道，进行实时的信息分析和反馈控制；第九，内置麦克风放大器，支持电容式和动圈式两种麦克风，最高46dB的麦克风增益；第十，单一晶体实现多个发射频率。芯片采用锁相环频率综合器，使用单一晶体即可实现不同的发射频率和接收频率，无需定制多个频率的晶体，进一步降低库存；第十一，VHF产品集成了MCU。用户仅需一个单独的引脚，即可使用片上MCU，在任意十六个频点之间进行选择，进一步降低客户成本。

　　不同于现有的2.4GHz的解决方案，昆腾公司采用了模拟调制技术，继承了传统FM调制技术的优良品质，为客户提供专业级的音质。采用模拟调制技术的好处之一是与现有的无线麦克风方案兼容，发射和接收都可以单独用在现有的系统中。另外，与2.4GHz的方案相比，采用模拟调制技术不存在传输延时，功耗更低，传输距离更远，不受WIFI、蓝牙和家用微波炉的干扰，抗干扰更强。最重要的是，可以为用户提供超过16bits的音频体验，目前的2.4GHz的解决方案一般只能提供96dB的动态范围，而KT Micro的解决方案可以提供超过102dB的动态范围。

　　昆腾公司的发射机方案从系统架构上根除了手摸噪声的影响。传统的无线麦克风调制通常采用窄带锁相环的技术，如图所示，当手摸麦克风话柄时，通常会在VCO处引入一个寄生电容，致使VCO的频率发射偏差。众所周知，当无线系统的收发频率之间存在偏差时，会严重降低接收信号的信噪比。尽管锁相环路会将VCO的频率纠正过来，但是由于环路滤波器的带宽极窄，将偏差的频率纠正过来所需的时间会很长，这个过程中，音质已经变差了。而且手摸话柄引入的寄生效应通常是时变的，窄带的锁相环永远也跟踪不上时变的VCO频率。昆腾公司采用了一种全新的系统价格，采用宽带的锁相环进行调制，如图所示。由于环路滤波器的带宽很宽，即使手摸话柄产生了一个寄生的效应，也会被锁相环路以人耳来不及响应的速度迅速的纠正回来。这个过程不会被听见，这样也就从根本上消除了手摸话柄产生的噪声。

　　昆腾公司接收机采用独特的AFC技术，能够自动的纠正发射和接收之间的中心频率偏差。这样就避免了使用高精度的晶体。采用昆腾公司的方案，允许用户使用最大偏差达+/-50ppm的低成本晶体。在整体方案中，昆腾公司采用了芯片内部自动校准的技术，整个生产过程中无需手工调整，显著降低了人工成本。从一致性的角度，采用芯片自动校准比人工校准效率更高，一致性更好。昆腾公司的VHF/UHF产品线十分丰富，可供用户灵活选择。VHF波段产品采用SSOP的封装，便于焊接和维修；UHF波段的产品采用高性能的QFN封装，可以满足客户小型化的需求。

　　当然，昆腾公司的该系列产品不仅仅局限于无线麦克风一个领域，在无线音箱，会议麦克风，无线传声器，笔形话筒，头戴式麦克风，DVD和机顶盒等领域都有广阔的应用前景。

　　在电子学领域，由分立器件向全集成的方向进行整合是发展的必然趋势，并且，已经有无数个先例表明，只有顺势而为才能有所建树，顽固不化和墨守成规必然会被历史的潮流淹没。对于无线麦克风的制造商们来说，目前正站在一个历史的分叉口上，他们最终将何去何从？让我们拭目以待！


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