藍(lán)牙對講機(jī)的原理分析與測試方法

張曉芳，陳宇博

(1.漳州理工職業(yè)學(xué)院，福建 漳州 363000；2.漳州蒙發(fā)利實業(yè)有限公司，福建 漳州 363000）

關(guān)鍵字：無線藍(lán)牙傳輸；半雙工傳輸；有線對講；無線對講

0 引言

對講機(jī)作為一種即時性的語言交流工具，因其溝通方式最直接，信息表達(dá)最全面，目標(biāo)效果最有效，因此應(yīng)用場合非常廣泛。對講機(jī)按通信媒介可分為有線通信和無線通信；按通信方式亦分為單工通信，半雙工通信，全雙工通信；按用途領(lǐng)域又分為窗口對講，樓宇對講，網(wǎng)絡(luò)對講等。目前對講機(jī)種類有三大類：模擬對講機(jī)，數(shù)字對講機(jī)，IP對講機(jī)[1]。

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，服務(wù)窗口的工作模式和服務(wù)理念隨之轉(zhuǎn)變，提高辦事效率和提升服務(wù)質(zhì)量變得尤為重要。作為溝通媒介的窗口對講機(jī)，已不再滿足于有線通信這種方式，無線通信成為必然選擇，藍(lán)牙窗口對講機(jī)由此應(yīng)運而生。

藍(lán)牙對講機(jī)采用雙通道自動控制、自動切換，有效防止自激嘯叫和通道間竄擾，通話無延時，順暢溝通。具有超強(qiáng)的噪音抑制電路，靜態(tài)時無噪音，線路穩(wěn)定持久；獨特的回聲抑制電路，可有效對回聲進(jìn)行-20db的抑制，通話過程清晰自然；抗干擾能力強(qiáng)，具有較寬的動態(tài)工作范圍，能適應(yīng)各種工作環(huán)境；高達(dá)30dB的放大電路，依然穩(wěn)定持久，且發(fā)熱量小，可長時間穩(wěn)定工作；輸出功率大，內(nèi)外音量高低可調(diào)，聲音過渡自然。

1 工作原理

藍(lán)牙對講機(jī)屬于有線/無線半雙工模擬型對講機(jī)。其在傳統(tǒng)的窗口有線對講基礎(chǔ)上，增加2.4G無線藍(lán)牙傳輸模塊和配對隨身背夾[6]，可實現(xiàn)有線對講和無線對講兩種模式任意切換的功能，其通信連接方式如圖1所示。

圖1 藍(lán)牙對講機(jī)的連接方式

所謂半雙工對講機(jī)是指雙方交替而不同時地傳輸信息，也稱為分時雙工傳輸方式。任何時刻，整個對講系統(tǒng)只允許信息單方向傳輸，避免了全雙工對講機(jī)易產(chǎn)生側(cè)音干擾的現(xiàn)象，節(jié)省了大量的系統(tǒng)硬件資源[2]。

藍(lán)牙窗口對講機(jī)工作原理為：主機(jī)通過可選按鈕，選擇有線對講或無線對講功能。有線對講由拾音器、主機(jī)、副音箱組成。其對講發(fā)送通路是通過拾音器咪頭采集內(nèi)部音源，把音頻信號轉(zhuǎn)成模擬信號送入主機(jī)，由主機(jī)電路完成放大、檢測、衰減、比較、發(fā)送、濾波等信號處理，再把模擬信號進(jìn)行功率放大，最終輸出功率信號至副音箱喇叭，實現(xiàn)主副機(jī)對講功能；對講接收通路則相反，通過副音箱咪頭采集外部音源并把模擬信號送入主機(jī)，由主機(jī)電路完成一系列信號處理，模擬信號經(jīng)功率放大后輸出至主機(jī)喇叭，實現(xiàn)副主機(jī)對講功能。有線對講實現(xiàn)方式如圖2所示。

圖2 藍(lán)牙對講機(jī)有線對講原理框圖

無線對講由藍(lán)牙背夾、主機(jī)、副音箱組成。使用時需先進(jìn)行藍(lán)牙配對，配對成功形成發(fā)送通路，通過藍(lán)牙背夾咪頭采集內(nèi)部音源，并由背夾發(fā)射模塊接收音源處理發(fā)射電磁波，主機(jī)接收模塊則接收被發(fā)射模塊輻射到空中的電磁波，再經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換送入主機(jī)電路，由主機(jī)電路完成信號處理，功放電路進(jìn)行功率放大，最終輸出功率信號至副音箱喇叭，實現(xiàn)主副機(jī)對講功能；無線對講接收通路與有線對講接收通路無異[3-5]。由此可見，藍(lán)牙窗口對講機(jī)有線與無線的功能差異主要體現(xiàn)在主副機(jī)對講上。無線對講實現(xiàn)方式如圖3所示。

圖3 藍(lán)牙對講機(jī)無線連接原理框圖

藍(lán)牙窗口對講機(jī)由電源降壓模塊、藍(lán)牙背夾模塊、藍(lán)牙接收模塊、信號處理模塊、功率放大模塊等功能模塊組成。本文著重闡述了藍(lán)牙對講機(jī)的工作原理與測試方法。

2 測試工藝要求與測試方法

2.1 測試要求

（1）主機(jī)與副音箱環(huán)境必須分隔開，主機(jī)置于測試室內(nèi)，副音箱置于測試室窗口；（2）測試時允許人工制造一定的環(huán)境背景音，但分貝不能太高，否則影響測試；（3）室內(nèi)外各設(shè)置一名測試員；（4）測試主機(jī)時使用的副音箱和變壓器必須是經(jīng)過測試可用的；（5）測試時主機(jī)須保證螺絲已全部鎖緊，副音箱須保證螺絲鎖緊并貼有雙面膠；（6）一對一測試，不需要先測主機(jī)，再測付音箱，一對一測試最準(zhǔn)。

2.2 有線語音測試方法

（1）先將主機(jī)后面開關(guān)按鈕打到“0”狀態(tài)；

（2）測試時，將內(nèi)外音量旋鈕調(diào)至最大，主機(jī)話筒正對測試員嘴部，距離保持20厘米左右；

（3）外音箱平放于測試臺上或粘貼在穿口上，話筒對準(zhǔn)測試員嘴部，距離保持在30厘米左右；

（4）主機(jī)測試員首先發(fā)測試音，副音箱測試員試聽無異常之后回復(fù)測試音；

（5）主機(jī)測試員聽見回復(fù)音后試聽無發(fā)現(xiàn)異常的，與話筒距離拉大至40-50厘米，再次發(fā)出測試音；

（6）副音箱測試員試聽后無發(fā)現(xiàn)異常的，與話筒距離拉大至40-50厘米，再次回復(fù)測試音；

（7）測試時如發(fā)現(xiàn)話筒靈敏度異常時，可通過微調(diào)可調(diào)電阻，如調(diào)整完按如上方式重新測試通過，則視為合格品；如需大角度調(diào)整可調(diào)電阻才通過測試則視為問題產(chǎn)品，須標(biāo)明問題送往維修區(qū)檢修。

（8）語音測試完主機(jī)測試員還須對電位器、鈕子（船型）開關(guān)進(jìn)行測試，如電位器旋鈕可流暢旋轉(zhuǎn)，電源開關(guān)也能正常關(guān)斷，則說明該產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，如有發(fā)現(xiàn)問題則須往回維修區(qū)檢修[7-8]。

2.3 無線藍(lán)牙語音測試方法

（1）先將主機(jī)后面開關(guān)按鈕打到“一”狀態(tài)，藍(lán)牙背夾開機(jī)使處于開機(jī)狀態(tài)（紅、藍(lán)燈交替閃爍）；

（2）測試時，將內(nèi)外音量旋鈕調(diào)至最大，主機(jī)上電開機(jī)，藍(lán)牙接收端啟動時副音箱會有嘟嘟的提示聲，且主機(jī)上紅色燈閃爍，同時,等候大概5-10秒藍(lán)牙背夾會自動與主機(jī)匹配上，（注：第一次匹配時等待時候會比較長點大概30秒），匹配上后副音箱會有提聲，且藍(lán)牙背夾指示燈轉(zhuǎn)變?yōu)橹挥兴{(lán)燈閃爍；

（3）配對時可能出現(xiàn)一直連接不上的情況，這時需要將藍(lán)牙背夾從新配對一下，這時將主機(jī)及藍(lán)牙背夾都關(guān)機(jī)在重新開啟，在藍(lán)牙背夾開啟時，按住開機(jī)鍵,等到開機(jī)后繼續(xù)按住5秒左右，直到指示燈出現(xiàn)紅、藍(lán)快速閃爍方可松開按鈕讓其重新配對。

（4）測試時，藍(lán)牙背夾正對測試員嘴部，距離保持20厘米左右或者將背夾夾在衣領(lǐng)處，咪頭方向盡量朝向上；

（5）外音箱平放于測試臺上或粘貼在穿口上，話筒對準(zhǔn)測試員嘴部，距離保持在30厘米左右；

（6）主機(jī)測試員首先發(fā)測試音，副音箱測試員試聽無異常之后回復(fù)測試音；

（7）主機(jī)測試員聽見回復(fù)音后試聽無發(fā)現(xiàn)異常的，測試人員帶著藍(lán)牙背夾與主機(jī)拉開距離大至2米左右并調(diào)節(jié)藍(lán)牙背夾的上下音量鍵，測試音量調(diào)節(jié)是否有作用，再次發(fā)出測試音；

（8）副音箱測試員試聽后無發(fā)現(xiàn)異常的，與話筒距離拉大至40-50厘米，再次回復(fù)測試音；

（9）語音測試完主機(jī)測試員還須對電位器、鈕子（船型）開關(guān)進(jìn)行測試，如電位器旋鈕可流暢旋轉(zhuǎn)，電源開關(guān)也能正常關(guān)斷，并將藍(lán)牙背夾關(guān)機(jī)。則說明該產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，如有發(fā)現(xiàn)問題則須往回維修區(qū)檢修。

3 結(jié)論

本文采用原理框圖的方式闡述了藍(lán)牙對講機(jī)的工作原理。本設(shè)計完成了原理圖和印制線路板設(shè)計后，制板，貼片，組裝，完成了藍(lán)牙對講機(jī)樣品，并根據(jù)測試要求進(jìn)行了有線語言測試和無線藍(lán)牙語言測試。本設(shè)計的藍(lán)牙對講機(jī)可以在有線與藍(lán)牙兩種通訊方式之間任意切換，客戶可根據(jù)實際需要使用與操作。調(diào)整了生產(chǎn)工藝，更改內(nèi)部器件排布結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品更加簡潔，提高了生產(chǎn)效率。