無線傳輸技術在音頻中的應用

摘要：近年來，隨著無線傳輸技術的興起使得多媒體應用日趨多樣化。其中典型的應用為在音頻上，滿足了人們聽覺方面高品質的需求。無線傳輸技術和有線傳輸技術相比，具有易于安裝和移動，減小連線故障，美觀簡潔等特點。本文就無線傳輸中普遍使用的射頻技術和紅外技術制造出的無線音頻產品特點，主要為深圳臺電實業有限公司的產品作出簡要闡述。

關鍵詞：無線傳輸、射頻技術、紅外技術、音頻、視頻

中圖分類號： TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）04（c）-0000-00

近年來，無線傳輸技術隨著社會的日益發展不斷前進。人們日常工作、生活、交流、娛樂消費都離不開無線通信技術的參與。傳統的音頻傳輸方式采用有線傳輸技術，即用線纜連接，但其不能靈活移動，雜亂無章的線纜遍布整個家庭或辦公地點，嚴重影響環境美觀。無線傳輸技術解決了這一問題。無線傳輸技術應用在音頻中形成了無線音頻傳輸系統，是通過任何信號輸出設備到任何顯示設備的無線交互高清音視頻傳輸系統，能方便地讓用戶以無線方式連接高清電視到音頻信號源。無線傳輸在音頻中主要應用射頻技術和紅外技術。

1射頻技術在音頻中的應用

根據法拉第電磁感應原理，當交變的電流通過線圈，就會產生交變的磁場，稱為電磁波。簡單來說，射頻實際上就是不同頻率的電磁波，指無線電波的頻率或相應的震蕩頻，主要指輻射到空間的電磁頻率。頻率范圍300KHz～30GHz之間，一般是指具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波。無線射頻技術是指利用30～3000MHZ的電關波實現信息和能量傳輸的技術總稱。其應用領域極其廣泛，包括有線電視系統、手機通信、無線互聯網，雷達。此外，射頻也可作能源應用，最常見的就是家用的微波爐。在醫院的醫療設備上，如核磁共振，也要用到射頻功率源。

無線音頻技術最早的應用是無線電廣播，而且應用最為廣泛。其中包括我們熟知的FM＼AM等。民用的電磁波頻率不高，廣播頻斷一般為幾十MHZ到幾百MHZ。而隨著無線通信技術發展迅速，人們需要信息容量不斷擴大，更高的電波頻段也會普遍利用，射頻的頻段上限也會越來越高。

射頻具有穿透性，抗干擾能力較差。用于實時、流媒體、各類會議應用（如音頻和視頻）的基于射頻的通信解決方案，很容易受到其它如藍牙，無繩電話等無線RF系統的干擾。所有這些基于射頻應用都采用免費但擁擠的射頻頻段，很容易受到同頻干擾。

2 紅外技術在音頻中的應用

紅外通信是波長介于微波與可見光之間的電磁波，波長在0.75微米至1毫米之間，在光譜上位于紅色光外側。紅外線是電光輻射頻譜中的一部分，電磁輻射頻譜包括了可見光、無線電波和其他成分的輻射波。紅外的波長大于可見光。紅外通信能夠避免因線纜和連接器磨損、斷裂造成的檢修，與射頻技術相比，具有更強的抗干擾性能，也可以進行多地址通信，安全保密，發射功率小。并且紅外通信適宜用于低成本、跨平臺、點對點的高速數據連接。在各種多媒體設備中，如手機、PDA及其他消費類設備看到紅外傳輸端口。紅外分模擬傳輸和數字傳輸。

模擬紅外無線傳輸在音質上表現上不夠突出，其頻率響應一般為100～4KHz，只相當于普通電話機的音質水平。數字紅外技術集數字化、無線化和紅外傳輸技術的優勢于一體，將語音的模擬信號數字化后進行傳輸、處理或者儲存，可達到CD般的音質效果。深圳市臺電實業有限公司的HCS-5300系列會議系統就是利用數字紅外技術，集數字化、無線化和紅外傳輸技術的優勢于一體的產品。利用紅外傳輸技術所生產的會議系統，具有以下優點：1，紅外不可穿透墻壁和天花板，保證了會議的私密性，避免竊聽和無線電干擾。2，紅外系統無電磁輻射，無需無線電頻率許可。3，同一建筑物內可安裝任意多套紅外無線會議系統。4，采用1～8MHZ傳輸頻率，不受高頻驅動光源干擾，可以正常工作于陽光下的環境。臺電公司的HCS-5300/80數字紅外無線會議系統包括由與會人員使用的數字紅外無線會議單元、控制系統功能的數字紅外無線會議系統主機以及連接到主機上的數字紅外收發器等。其工作原理為數字紅外無線會議系統主機將音頻或控制信號轉成載波輸出，并傳輸到數字紅外收發器。收發器將主機的載波信號轉變成調制的紅外線發送給數字紅外無線會議單元，同時，接收來自數字紅外無線會議單元的紅外信號，并將之轉換成音頻信號或相關數據傳輸到主機。數字紅外音頻率處理及傳輸技術保證了卓越的音質，頻響為20Hz～20kHz，信噪比〉85dBA，總諧波失真<0.06%。

同樣，臺電公司還基于數字紅外技術生產了HCS-5100系列數字紅外語言分配系統。該系統采用了臺電公司具有自主知識產權的dirATC-數字紅外音頻傳輸與控制技術，及臺電公司自主研發的數字紅外處理芯片，適用多語種會議同聲傳譯系統中。該系統由于連接到發射主機的N路音頻信號源（模擬或數字）組成。發射主機將音頻信號轉換成載波輸出，并傳輸到輻射單元，輻射單元將載波信號轉變成調制的紅外線，紅外線接收機接收紅外信號，并將之轉換成音頻信號或相關數據。數字紅外發射主機的信號包括了編碼-調制-濾波-放大-輻射等步驟。全數字音頻處理，保證了穩定的高質量音頻信號。

。采用數字紅外會議系統要保證所有信號傳輸不受干擾，因此需要考慮以下環境因素的影響：一是環境燈光，紅外信號對環境燈光有極強的抗干擾性，但在露天且光線較強烈的場合，需要做好測試。二是物體表面的折射和反射。紅外線和可見光一樣，遇到硬平面產生反射，遇到透明物質（如玻璃）產生折射。紅外線幾乎對所有平面產生反射，對平滑、光潔的平面反射強烈，而深色、粗糙的平面能吸收大量的紅外輻射，但如果平面對可見光是透明的，紅外線則有大部分可以穿透。為保證與會場中的所有無線會議單元之間能有均勻一致、強度足夠的紅外信號傳輸，需要使用足夠多的數字紅外收發器，并合理布置其安裝位置。

3總結

無線傳輸技術在音頻上的應用越來越成熟。有線音響設備可升級為無線設備而不再受線纜的限制。利用射頻技術和紅外技術各自的特點，可生產出安裝方便、靈活性強、性價比高的音像系統。

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作者簡介：林泠羚（1986-10）女，漢族，廣東潮州人，本科，文檔工程師，主要從事技術文檔編撰工作。