简介: 由于手机和笔记本的快速普及，更多的手机厂商将内嵌AV规格的蓝牙作为标准配置，笔记本厂商也将具备EDR规格的蓝牙作为标准配置，蓝牙产品基于AG的应用空间越来越广泛。蓝牙立体声耳机与FM和MP3的三合一方案将会是市场的一大增长点。本文就世健系统(ESPL)基于CSR芯片的FM蓝牙立体声耳机与MP3的系统设计做简要描述。
如图1，整个系统可以独立或是整合设计，根据客户需求，可以形成：1，蓝牙立体声耳机(或带来电显示)；2，带FM的耳机(或带来电显示)； 3，耳机和SD卡MP3播放功能；4，耳机、FM和MP3，四大产品系列， 丰富产品线。
系统结构
图1 系统结构
世健提供三种蓝牙MP3方案，基于SIGMATEL 35/36xx/PHILIPS PNX0102+BC4ROM高性能和本文主要介绍的基于BC3MM EXT的低成本方案。
该系统采用CSR BC3MM作为主芯片，实现蓝牙功能，支持蓝牙1.2。BC3MM-EXT高度集成了RF，BB，片上1v8电源，16位的音频CODEC(支持立体声)并支持外部CODEC提供I2S和SPDIF接口，支持8M外接FLASH。此外，还有KAILMA DSP负责语音通讯质量如回音的消除和SBC解码工作等。SD card和OTI CHIP做为MP3功能可选电路。鉴于立体声的STREAMING 和读卡两个通道，在SD card 和OTI CHIP用一MUX分开，在电路设计的时候应充分考虑其逻辑关系。FM 和OLED也作为产品系列的可选部分，通过I2C总线与系统相连。基于PHILIPS的TEA5761设计，最大限度优化了外围器件。世健提供两种选择，FM模组的方式和CHIP _disibledevent=center>图3 蓝牙立体声音频路径
耳机驱动功放采用TI的TPA6112A2，该器件提供150MW的立体声输出。它有三个主要的优点适合于蓝牙的应用，第一、支持全差分的输入，第二、内建POP REDUCE电路，第三、内部MID-RAIL 电路。设计中注意电源滤波的处理，过大的电容会影响启动的延时，反馈电组的取值以及并联电容的取值，如果过大直接影响噪音，通常建议1PF或是不接该电容。
值得注意的是MIC的偏压电路，通常考虑用一个PIO来控制电源以节省电能，CSR的底层软件已经做好在语音呼叫与通话的过程中(既SCO/ACL链路建立)PIO输出高，
用以控制偏压， 但同时，有的电路设计期望该电压又同时能给音频放大电路供电，通过控制电源供给以节省功耗。可是这里有一个问题，就是在SCO/ACL链路建立好后，用户按键接听或是按键响应上下首歌曲，会有噪音。这是因为CSR 底层FIRMWARE的控制，链路会有一个先断开在建立通道连接的过程，应用成的软件无法做到控制该进行时态的控制，而正是这个过程会让电源有个突变，这个突变往往很容易带来瞬时噪音，用户可以体验到接听电话或是播放歌曲按键过程的瞬时杂音。也可以用示波器捕捉到该过程，有几个可行的方法， 第一，在当前状态按键动作后用软件加以静音或是延时1-2S响应，去除该时段的瞬时噪音，但这样做很难保证软件设定时间的精确性，往往会造成一些错误的动作，比如，STREAM MP3的时候按播放下曲按键，用户可可能会听到静音—-当前歌曲(短暂)--下曲的过程。第二，硬件按键延时电路，实验证明可行，但同样存在准确性问题。第三，利用TPA6112A2的SHUTDOWN功能。音频功放提供不受控制的电源，利用PIO制SHUTDOWN引脚，这样避免了电源的切换产生的噪音。有的用户可能会提出功耗的质疑，在SHUTDOWN 状态，TPA6112A2的DATASHEET通常仅10UA耗电量。
耳机当作电话用，BUZZER的功能很必要，正是因为这个功能的完善让众多的消费者选择蓝牙耳机，因为你不带在耳朵上的时候你同样可以听到来电铃声提示。 CSR的芯片PIO口虽然能模拟出高低变化的脉冲，但是因为FIRMWAE设定PIO的输出优先级别最低，所以输出脉冲经常不准确，同时PIO也无法直接模拟提供用于驱动BUZZER的频率脉冲，所以，该部分的设计不像通常的MCU设计直接用GPIO模拟驱动(比如手机的BUZZER可以这样做得到)， 而是借助于PIO口的中断产生一个频率很低的脉冲，这个脉冲用于控制BUZZER的节奏，而驱动BUZZER所要的频率则选择硬件实现，比如555电路。
RF 电路
天线设计的好坏以及其匹配的程度，都对通话质量和距离起到很大的作用，对于对语音质量要求较高的客户建议选择MTCL天线。walsin和CSG都具备良好的性价比，而gigaant 的天线则提供了最佳性能，匹配的设计过程很简单，采用网络分析仪10分钟一般能搞定，这部分关键是要选择好天线厂家并获得技术支持。
采用BC3MM EXT芯片CHIP ON BOARD的方式，外加DBF81F106 BALUN，实际测试RF最大功率可以大到4DB左右，完全满足要求。需要理解的是不是每个厂家都能做到
这样好的RF特性，这跟布局，走线，器件的选择，电源的设计以及FIRMWARE的设定都有很大关系，尤其是RF 参数的优化设定。这就是为何有的优化只能达到0.5DB的提升，而同样的优化，在不同PCBA和不同FIRMWARE环境下却可以做到3 DB的提升。
蓝牙产品的RF测试是个必须的环节，不仅仅是RF测试，蓝牙地址码的写入以及出于对产品和晶体一致性的考虑，晶体的调节都是必须的，世健系统提供完整的软硬件测试方案，该部分内容较多，限于篇幅，将另外详细介绍。
结语
ESPL不仅只提供的完整蓝牙立体声耳机+MP3+FM软硬件解决方案，并提供生产测试的建立， 从器件的选型到生产的全方位支持极大的加速了产品上市的速度。