利用紅外技術解決音頻無線傳輸難題

　　高保真（hi-fi），消費電子，音頻系統，家庭影院但這種方法滋生出大量問題，比如限制移動性，再則雜亂突兀的線纜遍布整個房間（如家里或辦公室），不但不方便而且影響環境美觀。要在當今競爭激烈的市場獲得成功，現代短距離通信設備需要通過無線手段來實現與各類資源簡易且快捷的連接。
　　
　　實現短距無線連接的一種方案是采用由政府機構特別分配的射頻（RF）波段，來發射/接收各類不同信號。例如，某些消費電子應用產品的RF解決方案（如PC機聯網）就是非常流行的可靠無線數據連接。不過，另一方面，用于實時、流媒體、家庭娛樂應用（如音頻和視頻）的基于RF的通信解決方案，很容易受到其它如WLAN（802.11）、藍牙、無繩等無線RF系統的干擾。所有這些基于RF的應用都采用免費但擁擠的2.4GHz或5/5.8GHzISMRF頻段，很容易受到同頻干擾。
　　
　　此外，家庭娛樂行業也為基于RF的設備設置了障礙。在該領域，連接必需保持超低延時以確保AV源產生的視頻圖像與無線連接音頻再現設備（即揚聲器）之間‘口型同步（lipsync）’。事實上，RF十分適合于無線數據鏈接，在出現干擾時可以對數據進行重傳，但要實現未經壓縮的hi-fi音頻流的可靠傳輸，就困難得多了。此外，用于手機、藍牙耳機等的RF還被懷疑若經常使用，會對人體健康造成傷害，目前專業醫學文獻越來越頻繁地開始討論這一問題。
　　
　　將紅外（IR）光作為無線通信媒介也非常流行。我們經常可以在手機、PDA及其它消費類（CE）設備看到IR端口。據悉，目前帶有IR端口的設備基數已達近10億，同時，紅外遙控是室內無線控制的通信標準。盡管如此，傳統的IR解決方案對發射器和接收設備之間的視距和方向性有要求，這大大限制了其應用領域和對市場的吸引力。IR端口的數據傳輸率可以相當高，但作用距離非常短，對于IrDA設備為僅為10cm-100cm；或者距離可以長些，但數據傳輸率卻非常低（例如遙控器應用）。
　　
　　為了克服現有IR解決方案的這些問題，同時避免RF通信問題，Infra-Com公司已開發出了基于漫射紅外（DIR）技術的產品。DIR利用紅外光信號遇表面彈回的能力來避免傳統IR解決方案的對視距和方向性的要求。采用DIR，發射器產生的加載紅外信號輻射的信息在整個封閉空間（如房間、辦公室、實驗室）“彈跳”，然后被專門設計的高度靈敏的接收器收集。DIR技術擴大了紅外產品的作用距離，從而拓寬了其應用范圍。
　　
　　1.*的ASIC芯片組
　　
　　Infra-Com公司為短距無線光通信創建了*真正的可投入市場的低成本技術平臺。Infra-Com基于DIR方案設計了一個*ASIC組（即芯片組）。IrGate依賴于從天花板、墻壁及其它表面的IR‘漫’反射和散射來建立高比特無線通信（見圖1）。　　
　　圖1：IrGate能以形式在封閉空間內工作。它沒有視距要求，而且發射角度很大，也無需瞄準接收器進行發射。
　　
　　IrGate發射器采用一個IRLED陣列在封閉空間內進行三維寬域發射，IrGate接收器則采用一個高度靈敏的接收器陣列來檢測已發射的殘留紅外能量，并再現原始信號，即使在光路徑上它已被嚴重吸收和衰減。
　　
　　Infra-Com以小尺寸ASIC芯片組的形式銷售IrGate技術，這也是同類中的產品。這種高度靈活解決方案的優點已經得到了消費電子行業主流銷售商的測試和驗證，后者也已經推出了嵌入IrGate的*樣品。
　　
　　IrGate的固有優勢包括：
　　
　　1.低成本—像IrGate這種基帶類型的紅外解決方案能夠降低制造工藝的成本。Infra-Com公司正在確立進一步小型化的發展路線，這將導致每鏈路成本的大幅降低。
　　
　　2.可靠的高帶寬—IrGate現在可獲得22.5Mbps的原始比特率（進一步發展可達50Mbps）；它可工作在不同的環境光照條件下（即自然光源和人造光源），并提供固有劃分，即基于IrGate的通信/網絡能夠實現鄰近空間不受“帶寬復用”帶來的同頻干擾。
　　
　　3.避免RF技術問題—IrGate與RF設備互不干擾；它避免了音頻/視頻流應用中的RF信號延時問題；IR信號無法穿過墻壁，僅能在封閉空間內工作，從而確保了隱私和安全性。
　　
　　4.無頻率分配或監管問題—IrGate屬于性的非監管技術。它無需政府進行頻率分配或任何特定分類；“綠色”IR信號不能穿透人體組織，無傷害人體之虞。
　　
　　5.可針對消費電子應用進行修改—IrGate以一種小尺寸的芯片組實現，故可嵌入在許多不同類的消費電子設備中；通過非常簡明的參考設計為ODM/OEM提供‘即插即用’系統實現方案；它的數字ASIC（即與“外界”的接口）采用業界標準接口（如I2S），與現有設備直接連接，故可保留zui常用的系統架構。
　　
　　2.瞄準無線音頻領域
　　
　　Infra-Com目前的應用焦點是無線音頻市場，它在這一領域積累了大量寶貴的技術、產品和市場經驗。Infra-Com將繼續向前發展，以一系列預定義的下一代發展步驟，讓IrGate更靈活、更適合于這一特定市場。這些舉措將降低制造成本，同時提高功能和性能。公司的客戶將意識到系統價格的降低，除非他們為了在IrGateIC中增加更多功能性而嵌入多個不同的外設元件。
　　
　　2.1用于無線音頻通信的IrGT800芯片組系列
　　
　　對于目前還在采用不方便的有線產品或如前所述易受干擾的低質量RF解決方案的市場，用于無線音頻通信的IrGT800芯片組系列可提供高質量且易于實現的解決方案。Infra-Com認識到了創建一個商業上可行的低成本半導體解決方案所面臨的復雜挑戰，這種方案必須能夠無線連接封閉空間/房間中的后方環繞聲揚聲器和多種音頻源設備，比如家庭影院系統、數字電視機和便攜式音樂設備（如iPod附件）。Infra-Com已順利開始IrGT801A芯片組的出貨工作，這是業界具有高比特率DIR無線通信功能的芯片組。IrGT801A的紅外通信距離長達25-50英尺（具體取決于環境條件和系統結構），無視距或方向性要求，原始數據率（即在調制、FEC、成幀等之前的數據率）為20Mbps。IrGT801A具有超低延時（100微秒）優點，尤其適合于高保真（hi-fi）音頻應用。此外，IrGT801A附帶有簡單的硬件參考設計，不使用軟件和固件裝置，能夠輕松實現音頻應用的全無線通信鏈接。總體系統和鏈接可能包括高質量的無線后方環繞聲、低音炮或其它揚聲器。而且，IrGT801A的集成和所有其它基于IrGate的ASIC一樣，都受益于該芯片組的小外形尺寸。
　　
　　IrGT801A的主要規格如下：
　　
　　1.嵌入式I2S接口。I2S是一種*的音頻行業標準—DVD、HTiB系統、CD、揚聲器放大器等所用PCB上的所有音頻IC，都采用這種通用的簡單標準。
　　
　　2.IrGT801A的發射（Tx）和接收（Rx）端都包含有一個數字IC和一個模擬IC。數字IC作為整個芯片組的調制解調器/接口功能使用，而模擬IC則作為模擬光前端子系統的一部分。
　　
　　3.支持多達4個未壓縮（24位）數字音頻通道（揚聲器）。
　　
　　4.在線前向糾錯（FEC）、自動*功能、自動揚聲器關斷功能、用戶指示LED。
　　
　　2.2增強型IrGT821IC系列
　　
　　Infra-Com的IrGT821下一代數字音頻IC目前也可大批量投產，該器件可提供比IrGT801A系列更*的功能。它同時增加了一個無線I2C控制通道和4個無線音頻通道，能夠控制無線揚聲器中的遠程外設資源（如DAC、D類放大器、數字信號處理器）。IrGT821IC包括IrGT821ADT（Tx）和IrGT821ADR（Rx）部分，分別連接IrGT801A的LED驅動器發射器和模擬接收器IC。
　　
　　IrGT821ADx數字芯片組具有以下增強型功能：
　　
　　1.接收器端無線音量/*控制。
　　
　　2.更高的音頻采樣率——高達96kHz，而現有IrGT801A的音頻采樣率只有48KHz。
　　
　　3.支持硬件和軟件模式——IrGT821同時支持單獨的硬件工作模式（類似于IrGT801A）和軟件工作模式。在軟件模式下，IrGT821ADT發射器IC能夠接收來自外部器件（如MPEGIC或MCU）的各種控制命令，并無線發射到IrGT821ADR接收器IC，以控制與揚聲器端IrGT821ADR器件相連接的遠程外設音頻器件。
　　
　　2.3低成本IrGT851IC系列
　　
　　為實現降低成本的承諾，Infra-Com還打算開發基于標準單元ASIC的解決方案IrGT851IC系列。盡管IrGT801A和IrGT821A采用了結構化ASIC技術，IrGT851卻將利用基于ASIC的COT（客戶自有工具）量產業務模式。這種工藝可使客戶大大降低成本。IrGT851A將包含一套超越IrGT821A芯片組的增強型功能和性能。
　　
　　3.用于低功率無線音頻應用的IrGT700
　　
　　Infra-Com正在計劃開發IrGate技術的低功耗版，即IrGT700系列，這些器件能夠嵌入在電池供電的移動及手持應用設備中。滿足以上定義的新半導體芯片組的開發旨在推動超低成本和簡易產品的發展。無線耳機和電池供電無線揚聲器只是尋求高質量、低功耗無線解決方案的大規模市場應用的兩個小實例。