蓝牙耳机及其放大电路实用设计汇总

号加入人工生成的语音内容，弥补在传输过程中损失的高频和低频语音内容。通过这种方法，BWE将高清语音 的优势拓展到了窄带和过渡的混合带宽的语音通信系统中。

　　BWE算法使用产生语音的声源过滤模型来估算和产生扩展频率范围内的语音内容。 根据该模型，语音是由一个声源（例如声带）再加上一个模拟声道的模型产生的。BWE算法根据窄带语音估算出一个宽带声源模型，然后利用该模型的参数估算出 其丢失的宽带频率内容。在实际应用中，BWE独立于源编码和发送路径处理过程的，因此它可以与传统的窄带和混合带宽的电话网络共存。

　　BWE主要应用于蓝牙耳机和免提设备。在这些设备的接收终端上，窄带CVSD编码语音信号首先进行解码，然后经过BWE的处理产生给受话方的扩展带宽语音信号。BWE也可以应用在高清语音电话网络上，将语音信号扩展到带宽为14kHz的超宽带（SWB）频率范围。

　　高清语音和音效增强

　 　将高清语音和音效增强处理方法（如噪声抑制（NS），回声消除（AEC） ）结合在一起可以改善在噪声环境下的语音清晰度，并可以提高整体通话质量。噪声抑制技术能够分析掺杂了噪音的对话，并清除噪音，增加语音辨别度。噪声抑制 算法通过大量频点估算出噪声功率谱密度，然后将噪声从对话出抽取出来。与窄带的处理相比，宽带噪声抑制在计算噪声频谱时包含了更多的频点数据来压缩扩展频 率范围内的噪声。除噪声抑制外，回声消除处理方法能消除发话者和麦克风之间的声音耦合所产生的回音信号。回声消除的工作原理是从麦克风接收到的信号中分离 出一个经过过滤和延迟的副本。回声消除技术能够计算出宽带语音中的自适应过滤系数。

　　高集成度蓝牙耳机电源管理方案

　　随着越来越多的手机支持蓝牙功能，蓝牙耳机已成为手机的必备选件。同时，随着支持MP3播放的立体声蓝牙耳机的推出，蓝牙耳机已能够同时连接到蓝牙移动电话和音乐播放器，这必将给蓝牙应用带来新的亮点。

　 　蓝牙耳机的核心是射频和基带处理两部分，为适应功能的集成和设计的小型化，CSR、Broadcom等公司已将射频和基带处理功能集成在一起，如CSR BlueCore4高集成的蓝牙芯片，封装最小为6×6mm。整个耳机的电源管理设计要求外围组件少，集成度高，同时满足蓝牙芯片对负载响应和噪声抑制的 要求。

　　蓝牙耳机多采用锂电池供电，其电压范围为2.7V至4.2V。电池容量为90mAH至170mAH。为满足更长时间通话及音乐播 放的需要，电池容量有逐渐增加的趋势。另外，基于ARM或DSP内核的蓝牙芯片需要两组电源（如1.8V和2.7V）分别对内核和I/O供电。同时，麦克 风也需要一个 "干净"的偏置电压。

　　基于上述系统电源的需求，Microchip推出了高度集成的、小尺寸的电源管理方案，包括 TC1303和MCP73855。其中，TC1303为高集成的电源转换芯片，MCP73855为高集成的线性锂电池充电芯片。TC1303在3×3mm 10引脚DFN封装中集成了一个500mA同步降压转换器和一个300mA低压差LDO，并具有电压正常指示引脚（Power-Good）。其标准固定电 压输出组合，如1.8V/2.7V，恰好满足BlueCore2对电源的要求。图1为TC1303在蓝牙耳机上的应用电路。

　　图1：TC1303在蓝牙耳机上的应用电路。

　 　图中500mA的同步DC/DC转换器集成了P沟道和N沟道MOSFET，采用2MHz的开关频率，转换效率达到92%以上。高开关频率和 PWM/PFM自动切换技术可使工程师选择低至2.2μH的表贴电感和陶瓷电容，即可满足滤波和蓝牙芯片对纹波的要求。TC1303内集成的LDO可提供 300mA的输出电流，且只有137mV电压差。为了进一步减小DC/DC开关噪声对电路设计的影响，在芯片设计时将LDO的电源地引脚和DC/DC电源 地引脚分开，保证了LDO输出可以给I/O部分和麦克风提供"干净"的电压。

　　图2：MCP73855在蓝牙耳机设计中的应用电路。

　　TC1303提供的电压正常指示引脚可以连接到蓝牙芯片的I/O，以监视供电电压的状态。电压正常指示引脚可以检测DC/DC输出电压（TC1303A）或LDO输出电压（TC1303B），甚至可分别检测这两路输出，实现顺序上电，满足不同蓝牙芯片对供电的要求。

　 　MCP73855可提供锂电池充电管理功能，片内集成的MOSFET、电流检测电阻和反向阻断二极管可提供最大400mA的充电电流，并可通过外接电阻 或直接由I/O输出设置所需的充电电流。MCP73855可自动完成锂电池的预充、恒流、恒压充电控制，并把充电状态输出到LED或蓝牙芯片。配合适当的 外围电路，充电状态指示引脚可以驱动双色LED，实现充电过程及充电结束的分别显示。图2为MCP73855在蓝牙耳机设计中的应用电路。