蓝牙MP3与FM立体声耳机设计考虑

作者：周清波 世健系统(深圳) 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 on board的设计。选用oled显示的主流显示技术，oled与传统的lcd显示方式不同，可以做到更薄更轻、响应快、能耗低，主动发光、高清晰、低温和抗震性能优异、柔性和环保设计等特别适合便携产品的设计。 espl提供功能完整的整合软件，包含profile：1，a2dp (avrcp)；2，headset；3，handfree。espl参考设计mmi configuration预留了用户自行决定的各种user interface define。 电源管理 鉴于人耳听到的20hz~20khz的频段范围，蓝牙工作的频段2.4ghz的开放频段，耳机应用对控制噪声的严格要求，系统对电源芯片都有很高的抑制噪声能力要求。 虽然片上集成了1v8线性电源，但便携设备通常将功耗作为硬性指标，建议采用外接的dc-dc，如microchip的tc1303b，静态电流仅65ua。不仅如此，tc1303b还同时提供2.5v@300ma的ldo输出，用来给csr bc3mm ext flash 供电。在设计中如果注重特性，建议选择1v8的flash。功耗低，如注重价格，可用3v flash。在实际产品的测试中，采用tc1303b，3v3flash，则在系统进入sleep模式时候，功耗可达0.8ma，平均待机电流为1ma。如果换用tc1303a，则在系统进入sleep模式时候，功耗可达1.3ma。如果采用1v8的flah配合xcs9216(只输出1v8，不需要为flash单独提供3v电源)，则在系统进入sleep模式时候，功耗只有0.1ma，平均待机电流仅0.3-0.4ma。由此可见电路设计及其器件选型对产品的重要性。 电池充电管理ic 采用microchip mcp73832，或是管脚兼容的ltc4054，实际测试对比两者性能对蓝牙产品的性能参数并无多大影响，建议采用mcp73832，因其具有较高的性价比。73832第一脚可直接控制充电状态指示，可节省蓝牙芯片pio资源，在这里，有一点值得注意的是，如果是对于mp3功能的设计，使用usb的时候系统不能复位且必须能访问menory并同时充电，在设计电路时候应在充电ic的电池与负载之间加一cmos管和二级管隔开，用以保证在电池电量非常小并在开机状态的时候依然能够充电完好。这跟电池的充电状态有关，在系统没有进入低功耗模式时需要更多的电流相对小电流充电状态。如果在此之前启动系统，则同时电池也会给负载供电，这样导致芯片无法进入快速充电模式。 事实上，如果仅仅是针对立体声耳机的设计，可以省掉这些器件换用rc复位电路以节省成本。csr芯片底层的内在firmware设计，在复位状态后，系统检测电池电量以确定充电状态。如果低于某个门限电压如2.3v，那么系统将不能被启动。 直到系统认为充电状态已经到达快速模式，才启动系统。 &nbs