藍牙MP3與FM立體聲耳機設計考慮

作者：周清波 世健系統(tǒng)(深圳) 簡介: 由于手機和筆記本的快速普及，更多的手機廠商將內嵌av規(guī)格的藍牙作為標準配置，筆記本廠商也將具備edr規(guī)格的藍牙作為標準配置，藍牙產品基于ag的應用空間越來越廣泛。藍牙立體聲耳機與fm和mp3的三合一方案將會是市場的一大增長點。本文就世健系統(tǒng)(espl)基于csr芯片的fm藍牙立體聲耳機與mp3的系統(tǒng)設計做簡要描述。 如圖1，整個系統(tǒng)可以獨立或是整合設計，根據(jù)客戶需求，可以形成：1，藍牙立體聲耳機(或帶來電顯示)；2，帶fm的耳機(或帶來電顯示)； 3，耳機和sd卡mp3播放功能；4，耳機、fm和mp3，四大產品系列， 豐富產品線。 系統(tǒng)結構 圖1 系統(tǒng)結構 世健提供三種藍牙m(xù)p3方案，基于sigmatel 35/36xx/philips pnx0102+bc4rom高性能和本文主要介紹的基于bc3mm ext的低成本方案。 該系統(tǒng)采用csr bc3mm作為主芯片，實現(xiàn)藍牙功能，支持藍牙1.2。bc3mm-ext高度集成了rf，bb，片上1v8電源，16位的音頻codec(支持立體聲)并支持外部codec提供i2s和spdif接口，支持8m外接flash。此外，還有kailma dsp負責語音通訊質量如回音的消除和sbc解碼工作等。sd card和oti chip做為mp3功能可選電路。鑒于立體聲的streaming 和讀卡兩個通道，在sd card 和oti chip用一mux分開，在電路設計的時候應充分考慮其邏輯關系。fm 和oled也作為產品系列的可選部分，通過i2c總線與系統(tǒng)相連。基于philips的tea5761設計，最大限度優(yōu)化了外圍器件。世健提供兩種選擇，fm模組的方式和chip on board的設計。選用oled顯示的主流顯示技術，oled與傳統(tǒng)的lcd顯示方式不同，可以做到更薄更輕、響應快、能耗低，主動發(fā)光、高清晰、低溫和抗震性能優(yōu)異、柔性和環(huán)保設計等特別適合便攜產品的設計。 espl提供功能完整的整合軟件，包含profile：1，a2dp (avrcp)；2，headset；3，handfree。espl參考設計mmi configuration預留了用戶自行決定的各種user interface define。 電源管理 鑒于人耳聽到的20hz~20khz的頻段范圍，藍牙工作的頻段2.4ghz的開放頻段，耳機應用對控制噪聲的嚴格要求，系統(tǒng)對電源芯片都有很高的抑制噪聲能力要求。 雖然片上集成了1v8線性電源，但便攜設備通常將功耗作為硬性指標，建議采用外接的dc-dc，如microchip的tc1303b，靜態(tài)電流僅65ua。不僅如此，tc1303b還同時提供2.5v@300ma的ldo輸出，用來給csr bc3mm ext flash 供電。在設計中如果注重特性，建議選擇1v8的flash。功耗低，如注重價格，可用3v flash。在實際產品的測試中，采用tc1303b，3v3flash，則在系統(tǒng)進入sleep模式時候，功耗可達0.8ma，平均待機電流為1ma。如果換用tc1303a，則在系統(tǒng)進入sleep模式時候，功耗可達1.3ma。如果采用1v8的flah配合xcs9216(只輸出1v8，不需要為flash單獨提供3v電源)，則在系統(tǒng)進入sleep模式時候，功耗只有0.1ma，平均待機電流僅0.3-0.4ma。由此可見電路設計及其器件選型對產品的重要性。 電池充電管理ic 采用microchip mcp73832，或是管腳兼容的ltc4054，實際測試對比兩者性能對藍牙產品的性能參數(shù)并無多大影響，建議采用mcp73832，因其具有較高的性價比。73832第一腳可直接控制充電狀態(tài)指示，可節(jié)省藍牙芯片pio資源，在這里，有一點值得注意的是，如果是對于mp3功能的設計，使用usb的時候系統(tǒng)不能復位且必須能訪問menory并同時充電，在設計電路時候應在充電ic的電池與負載之間加一cmos管和二級管隔開，用以保證在電池電量非常小并在開機狀態(tài)的時候依然能夠充電完好。這跟電池的充電狀態(tài)有關，在系統(tǒng)沒有進入低功耗模式時需要更多的電流相對小電流充電狀態(tài)。如果在此之前啟動系統(tǒng)，則同時電池也會給負載供電，這樣導致芯片無法進入快速充電模式。 事實上，如果僅僅是針對立體聲耳機的設計，可以省掉這些器件換用rc復位電路以節(jié)省成本。csr芯片底層的內在firmware設計，在復位狀態(tài)后，系統(tǒng)檢測電池電量以確定充電狀態(tài)。如果低于某個門限電壓如2.3v，那么系統(tǒng)將不能被啟動。 直到系統(tǒng)認為充電狀態(tài)已經到達快速模式，才啟動系統(tǒng)。 &nbs