012046_了解无线音频：红外线及红外传输技术

了解无线音频 红外线及红外传输技术了解无线音频 红外线及红外传输技术 红外线技术很早就开始应用了红外线技术很早就开始应用了 泡泡网音频频道 7 月 20 日 随着雷柏 99 元无线耳麦 以及音箱专属 2 4G 适配器的发 布 民用级音频设备的无线化时代 终于来临了 而之前 创新 Bose 漫步者等知名大 牌企业也推出了自己的相应无线设备 红外线 在可见光之外的光线 不过 由于所选用的技术也有不同 所以他们的产品也各有各的特色 在 4 月份的时 候 我们曾详细为大家讲述了无线音频技术中的无线电技术和 FM AM 广播 详情请见 了 解无线音频 无线电技术及 FM AM 广播 而今天 我们再为大家讲述另外一种技术 即红外线传输技术 顾名思义 红外线传 输技术就是利用红外线来进行数据传输的一种技术 所以 要了解它 还需要先从红外线 讲起 它是微波和可见光之间的电磁波它是微波和可见光之间的电磁波 红外线是波长介乎微波与可见光之间的电磁波 波长在 0 75 微米 m 至 1 毫米之 间 在光谱上位于红色光外侧 红外线具有很强的热效应 易于被物体吸收 通常被作为 热源 另外 它的透过云雾能力比可见光强 在通讯 探测 医疗 军事等方面有广泛的 用途 俗称红外光 太阳光谱 红外线的发现红外线的发现 公元 1666 年 牛顿发现光谱并测量出 3900 埃 7600 埃 400nm 700nm 是可见光的 波长 1800 年 4 月 24 日 英国伦敦皇家学会 ROYAL SOCIETY 的威廉 赫歇尔发表太阳 光在可见光谱的红光之外还有一种不可见的延伸光谱 具有热效应 他所使用的方法很简单 用一支温度计测量经过棱镜分光后的各色光线温度 由紫到 红 发现温度逐渐增加 可是当温度计放到红光以外的部份 温度仍持续上升 因而断定 有红外线的存在 红外线的划分红外线的划分 说到红外线的划分 目前比较复杂 原因是使用者的角度不同 他们对于红外线频段 的划分也是不同的 比如说 根据红外光谱划分的话 近红外应为 1 3 m 而按照医学 使用角度来划分 其所谓的近红外区为 0 76 3 m 而我们所说的红外线划分 主要分为三个部分 即近红外线 中红外线和远红外线 其划分的范围大致如下 近红外线 波长为 0 75 1 2 5 3 m 之间 中红外线 波长 为 2 5 3 25 40 m 之间 远红外线 波长为 25 40 l000 m 之间 红外线无处不在 除非绝对零度 红外线无处不在 除非绝对零度 刚才 我们曾提到 红外线具有很强的热效应 易于被物体吸收 通常被作为热源 而实际上 自然界有无数的远红外放射源 宇宙星体 太阳 地球上的海洋 山岭 岩石 土壤 森林 城市 乡村 以及人类生产制造出来的各种物品等等 目前 我们可以肯定的一点是是 所有高于绝对零度 273 15 的物质都可以产生 红外线 其中 波长为 8 14 m 的远红外线是生物生存必不可少的因素 而这段远红外线 也有一个单独的名字 叫 生命光波 穿透力弱 谁都可以发红外线穿透力弱 谁都可以发红外线 下面 我们再说红外线传输 刚才已经说了 红外线传输就是利用红外线为载体 来 进行数据传输的已经技术 在这里 我们不得不提到红外线的两个特性 因为他们直接决 定了红外线传输的使用环境 红外线的穿透力较弱红外线的穿透力较弱 一般说来 波长越长 则波的穿透力越弱 刚才 我们提到过 红外线比可见光穿透 云雾的能力强 但现在 我们说的是穿透厚的障碍物 而这样一来 红外线传输就拥有了 私密性 举个例子来说 如果我们在房间里的一间封闭屋子进行红外线传输 一般情况下 旁 边屋子是无法截取到我们的红外线讯号的 而这种特性 决定了红外线传输比较适合于会 议室 教室 卧室等场所 同时 红外线传输主要采用的是直线传播形态 所以 当有物体位于发射端和接收端 中间的时候 传输即会受到影响 当然 它可以靠墙壁的反射来进行 这对于其它一些应 用场景来说似乎还没太大问题 但对于音频来说是无法接收的 因为这样将会产生数据的 延迟 进而导致声音的断断续续 红外线最简单的应用 家电遥控器 任何物体都可以发出红外线任何物体都可以发出红外线 这点就很容易理解了 所有物体都可以发出红外线 那么 对于传输数据的红外线讯 号来说 都可以产生干扰 不过 根据发热物体的不同 干扰有大有小 举个简单的例子 你在发射端和接收端之间放一个微波炉 或者是放一份热喷喷的饭菜 都会对相应信号产 生重大的影响 红外线传输速度红外线传输速度 最后 我们提一下红外线的传输速度 这里涉及到一个划分 低速红外线 Slow IR 是指其传输速率在每秒 115 2Kbits 者而言 而高速红外线 Fast IR 是指传输速率在每 秒 1 或是 4Mbits 者而言 其中 前者主要用于传送简短的讯息 文字或是档案 而离我们最近的例子 就是家 中的各种电器遥控器 小时候还感觉很神奇 不管什么方向 按一下都可以控制 而后 者可以支持多媒体传输 但其仍不完备 仍处于发展中的阶段 总结一下红外线传输的特点吧 优点 具备良好的私密性 成本低 高速红外线发展 比较有前途 缺点 不适合共享 易干扰 延迟 低速红外线用于传输音频是不够的 在音频上的应用 在音频上的应用 漫步者漫步者 RambleRamble 红外线传输作为一种无线技术 其实很早就应用在音频方面 但大都传输的音频质量 较差 不过 漫步者在 2008 年发布的 Ramble 红外功放彻底打破了这一僵局 而下面 我 们就来看一下它 也顺带感受一下红外线传输技术在音频领域的应用 这就是为漫步者在捧回美国 2008 CES 设计和工程创新奖 Innovations 2008 Design and Engineering Award 以及德国 iF Product Design Award 工业论坛产品设计奖的 Ramble 国外称为 Rainbow 漫步者 Ramble Ramble 是一款无线红外功放 它的造型也很独特 其颠覆了传统产品方方正正的形状 而改为圆柱状 而且 银 黑二色的搭配显得简约 大方 十分诱人 同时 它的放置也 很随意 可以这样树立着 也可以挂在墙壁上 相当方便 其中 左侧这个是 Ramble 的接 收器 而右侧这个是 Ramble 的发射器 采用改良后的红外无线技术 Ramble 的技术支持 来源于改良后的红外无线技术 其在传输过程中 会经过 ADC 转 换 模拟到数字的转换 将信号编码成数字串后发送 通过接收端接收后 DAC 数字到 模拟的转换 解码输出到功放子系统 它的这个过程类似于 S PDIF 光纤传输 传输不再 有束缚了 音质也完全达到了 CD 级 即 20 20kHz 的水平 通过缜密高效的算法 制定了 一套快速容错纠错的音频专用机制 使得这套设计可以真正实现实时传播 又能确保高音 质 此外 Ramble 使用了 3 排供给 15 个红外发射器 进行红外线垂直发射 然后 通过 其漫反射来完成来完成无障碍连接 所以 你不必担心发射器和接收器之间障碍物对于信 号的干扰 有利有弊 适合私密空间 不过 有