线控耳机功能实现原理是什么(线控耳机功能实现原理视频)

前几天在群里看到一个小伙伴问有线耳机的音质比蓝牙耳机好吗？今天就来说说这个问题。

我们已经讲过耳机的声音原理和耳机线的工作原理。所以今天我们就来说说蓝牙耳机的工作原理。知道了这些，大家就知道为什么蓝牙耳机的音质比有线耳机差了。

在了解蓝牙耳机的工作原理之前，我们先拓展一下，先了解一下蓝牙技术。(以下纯属专业知识，看不懂的小伙伴可以直接看完。)

蓝牙耳机利用蓝牙技术实现蓝牙耳机与音频网关(如手机)之间的无线通信，从而提供免提接听手机来电的功能。

一个完整的蓝牙耳机模型有两个重要部分。A G(音频网关)作为音频网关，既可以作为音频输入，也可以作为音频输出；另一个是H S(头戴式)，是蓝牙耳机。它是一个用于蓝牙远程音频输入和输出的设备，并提供了一些远程控制方法。

蓝牙技术的本质是建立一个通用的无线接口及其控制软件标准，从而实现移动通信与计算机网络的无缝连接。

蓝牙协议栈

蓝牙协议栈是蓝牙技术的核心组成部分，它使设备能够相互定位并建立连接。通过这种连接，设备可以通过各种程序进行交互和交换数据。简单来说，蓝牙协议栈是由SIG(Special Intersted Group)定义的一组协议，它的目标是让遵循规范的蓝牙应用能够互相操作。

整个蓝牙协议架构如下图所示，分为底层硬件模块、中间协议层和高端应用层。

链路管理层、基带和射频(RF)构成了蓝牙的底层模块。

通过2.4GHz射频的ISM频段实现数据比特流的过滤和传输，主要定义了蓝牙收发器应满足的要求。

负责基带FM和蓝牙数据和信息帧传输。

链路管理层负责连接的建立和拆除以及链路的安全和控制。它们为上层软件模块提供不同的接入点，但是两个模块接口之间的消息和数据必须由蓝牙主机控制器接口(HCI)来解释。HCI是蓝牙协议中硬件和软件的接口，为基带、链路管理、状态寄存器等硬件的调用提供统一的命令接口。

中间协议层包括逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)、服务发现协议(SDP)、串行仿真协议(RECOMM)和电话控制协议规范(TCS)。

L2CAP完成数据拆卸、服务质量控制、协议重用、分组提取等功能。它是其他上层协议的基础，因此也是蓝牙协议栈的核心部分。

SDP为上层应用提供了一种机制来发现网络中可用的服务及其特征。

RFCOMM是一种模拟有线链路的无线数据模拟协议，为原本使用串行连接的上层服务提供传输能力。

TCS提供蓝牙设备之间的语音和数据呼叫控制。

应用层位于蓝牙协议栈的最上层。

当蓝牙音频网关AG接受呼叫并发起与HS的连接时，为了使应用层语音通信可靠，蓝牙协议栈需要建立可靠的通信链路。根据蓝牙协议栈的运行，从底层到顶层的链建立一般要经历以下过程:

1、建立ACL基带的链路

2.建立L2CAP层的链接

3、执行SDP的查询过程

4.建立重组层的链接

5.在recom链路建立后，头戴控制层的一些AT命令将通过recom信道传输。

6.建立SCO(语音)链接

7.根据应用层的动作在蓝牙HS和AG之间执行音频通信。

蓝牙模块

蓝牙模块是指集成了蓝牙功能的芯片的一组基本电路。蓝牙系统的功能模块分为射频单元、链路控制单元、链路管理单元和软件结构。

射频单元主要负责射频处理和基频调制；

链路控制单元是基带部分，实现基带协议和其他底层连接规则，包括建立网络连接、差错控制和安全控制。

链路管理单元主要负责基带连接的设置和管理，基带数据的分段和重组，复用和服务质量等。

软件结构单元主要为各种应用提供应用软件所需的通信协议和应用程序接口。

蓝牙耳机系统

蓝牙耳机作为独立的无线通信设备，是一个完整的通信系统。它的硬件系统如下图所示，主要由蓝牙主芯片、充电电路、射频电路、闪光灯、麦克风、扬声器、按键、LED组成。

前面提到的蓝牙协议栈和功能模块是蓝牙耳机工作的重要条件。今天不深入讨论，只重点讨论蓝牙耳机的内置音频接口。

音频接口电路主要包括立体声编解码器、音频双输入输出和数字音频信号接口。

Codec是“编码器-解码器”的缩写。通俗地说，就是音频的A/D和D/A转换。A/D是将人耳能听到的模拟信号转换成计算机能处理的数字信号的编码过程；D/A是将处理后的数字信号转换为人耳可以听到的模拟信号的解码过程，而Codec是具有上述两种功能的处理芯片。

我们知道蓝牙耳机传输的是数字信号，但是数字信号是我们的耳朵无法识别的，所以必须转换成模拟信号。内置编解码器是用于转换的芯片。

1.数字音频接口有一个PCM接口，中文叫脉码调制。传输音频流(音频信号)的一种方式是通过PCM接口。其过程如下:

通过音频播放器打开音频文件，调用音频驱动程序。解码后，音频文件由PCM输出到主机端蓝牙模块的PCM输入。然后，经蓝牙模块处理后，由射频无线模块发送给客户端的蓝牙设备。客户端的蓝牙设备经过无线接收模块后，经过滤波、稳定、微处理器芯片处理，直接由扬声器播放。

2.除了PCM接口，还有一个UART接口也可以用作数字音频接口。蓝牙可以通过模拟UART传输音频流。它用于设置注册表，以便在系统启动时自动加载语音网关(AG)服务。(UART是用于异步通信的通用串行数据总线)

首先，通过手动配置来建立主机蓝牙设备和客户端蓝牙设备之间ACL链路(无连接的异步链路)，然后在应用程序或音频驱动程序中调用IOCTL_AG_OPEN_AUDIO来重新建立主机蓝牙设备和客户端蓝牙设备之间的SCO链路(有连接的同步链路)。然后AG自动发送wave out消息((hwaveout) I，wodm _ Bt _ SCO _ audio _ control，0，true)；从而建立音频与蓝牙芯片之间的通道，即实现音频流向蓝牙模块的传输。

然后，音频流通过主机蓝牙模块打包，并通过射频模块发送出去。

客户端蓝牙耳机收到无线音频包后，滤波稳压。经微处理器芯片处理后，通过PCM传输到音频编解码芯片，最后由扬声器播放。

如果你看不懂上面的，就看这个吧。。。

简而言之，蓝牙耳机不能像有线耳机那样通过信号线直接传输来自播放器的音频信号，所以需要一种无线传输的方式，也就是蓝牙技术。这种复杂而神奇的技术，最终能发出声音，也是因为上面提到的那一堆东西。

其实不管是哪种传输方式，简单的描述就是将音频信号量化成数字信号，然后按照蓝牙profile封装成数据帧，再调制到蓝牙指定的频率进行传输。接收机首先解调恢复基带数字信号，然后读取音频数据，再由DA恢复音频信号，放大后驱动耳机。

在这个过程中，音频数据经过了两次解码过程，编码格式有损，会导致一些高频声音细节的丢失，因此播放设备无法还原声源的音质。所以两次编码导致音质不好。

另一方面，蓝牙提供的带宽是有限的。播放无损音频需要1411.2kpbs以上的带宽(带宽是指在固定时间内可以传输的数据量，即在传输管道中传输数据的能力)，而最新的蓝牙技术的传输带宽是1Mbps。简单来说，蓝牙能够播放无损音频。

当然，对于价格差不多的耳机，有线耳机播放音乐的音质要比蓝牙耳机好。而且一些高端蓝牙耳机的音质比一些低端有线耳机要好。

目前，蓝牙耳机主要用于运动或接听电话，因为它容易使用。如果你的目的是听歌，自然选择有线耳机比较好。还是要根据个人需求来选择耳机。

今天的谈话相当严肃。我们打断一下。我们目前没有蓝牙耳机，但我们打算在下半年推出一款蓝牙放大器。敬请期待！

(以上资料整理自互联网)