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什么是無線音頻技術(shù)
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作者:悅竣科技
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發(fā)布時(shí)間: 2336天前
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從廣義的范圍上講，無線電廣播是興起最早的無線音頻技術(shù)，而且應(yīng)用也是最為廣泛的，其中就包括我們熟悉的FM、AM等。而說到這些，就不得不提無線電。
無線電，其全名應(yīng)該是無線電波，是指在空氣或者真空中傳播的射頻頻段的電磁波。它對于電磁波頻率的有一定的約束，其中上限為300GHz，而下限的沒有限制。但一般情況下，使用時(shí)會(huì)有3KHz-300GHz、9KHz-300GHz和10KHz-300GHz三種。
至于波長，無線電波均超過1mm，遠(yuǎn)大于我們平時(shí)所說的可見光波長的范圍。另外，根據(jù)波長的不同，又將其詳細(xì)的劃分為長波、中波、短波、超短波以及微波等等。
● 無線電波根據(jù)波長的劃分
長波：波長>1000m 頻率3000Hz-300kHz
中波：波長100m-1000m 頻率300kHz-3000kHz
短波：波長100m-10m 頻率3MHz-30MHz
超短波：波長1m-10m 頻率30MHz-300MHz, 亦稱甚高頻（VHF）波、米波
微波：波長1m-1mm, 頻率300MHz-300GHz,
至于無線電波的應(yīng)用，有很多方面，例如通信（電話、電視）、導(dǎo)航、數(shù)據(jù)傳輸、天文（射電天文望遠(yuǎn)鏡）、動(dòng)力、加熱等。其中，指通過無線電波傳播聲音或其他信號的技術(shù)被稱作無線電技術(shù)。
無線電技術(shù)的原理在于，導(dǎo)體中電流強(qiáng)弱的改變會(huì)產(chǎn)生無線電波。利用這一現(xiàn)象，通過調(diào)制可將信息加載于無線電波之上。當(dāng)電波通過空間傳播到達(dá)收信端，電波引起的電磁場變化又會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生電流。通過解調(diào)將信息從電流變化中提取出來，就達(dá)到了信息傳遞的目的。
而要說無線電在聲音中的最早應(yīng)用，那是在航海中，船員可以使用莫爾斯電報(bào)與陸地進(jìn)行通信，并以電報(bào)聲來傳遞各種信息。隨后，無線廣播于19世紀(jì)末誕生，并逐漸開始盛行，成為人們接收聲音、接收各種信息的主要手段之一。
無線電廣播通常分為兩種，即FM和AM。其中，F(xiàn)M的英文名為Frequency Modulation，翻譯成中文就是調(diào)頻，是一種調(diào)制方式。而調(diào)頻廣播就是以調(diào)頻方式進(jìn)行音頻信號傳輸?shù)?，調(diào)頻波的載波隨著音頻調(diào)制信號的變化而在載波中心頻率（未調(diào)制以前的中心頻率）兩邊變化，每秒鐘的頻偏變化次數(shù)和音頻信號的調(diào)制頻率一致，如音頻信號的頻率為1kHZ，則載波的頻偏變化次數(shù)也為每秒1K次。頻偏的大小是隨音頻信號的振幅大小而定。
雖然原意是調(diào)頻，但在日常生活中我們常用FM來代指調(diào)頻廣播。一般說來，調(diào)頻廣播頻段在76-108MHz之間，而我國的調(diào)頻廣播的頻段為87.5-108MHz。
而AM的英文名為Amplitude Modulation，中文意為調(diào)幅，它也是一種調(diào)制方式，屬于基帶調(diào)制。其工作原理是，保持載波的頻率不變，通過其震蕩的幅度來傳遞信息，這正好與調(diào)頻的原理相反。
至于兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，我們可以從下方的簡要特點(diǎn)加以感受：
| FM | AM |
| 調(diào)頻 | 調(diào)幅 |
| 不易受干擾，音質(zhì)好 | 音質(zhì)一般，易受干擾 |
| 支持雙聲道立體聲 | 不支持雙聲道立體聲 |
| 帶寬較寬 | 帶寬比較窄 |
| 發(fā)射功率小 | 發(fā)射功率較低 |
| 調(diào)制、接收復(fù)雜 | 都比較簡單 |
接下來，我們來看紅外技術(shù)。而在說它之前，我們必須先明白紅外線是怎么樣的一個(gè)東西。
紅外線是波長介乎微波與可見光之間的電磁波，波長在0.75微米（μm）至1毫米之間，在光譜上位于紅色光外側(cè)。紅外線具有很強(qiáng)的熱效應(yīng)，易于被物體吸收，通常被作為熱源。另外，它的透過云霧能力比可見光強(qiáng)，在通訊、探測、醫(yī)療、軍事等方面有廣泛的用途，俗稱紅外光。
● 紅外線的發(fā)現(xiàn)
公元1666年，牛頓發(fā)現(xiàn)光譜并測量出3900埃～7600埃（400nm～700nm）是可見光的波長。1800年4月24日，英國倫敦皇家學(xué)會(huì)（ROYAL SOCIETY）的威廉?赫歇爾發(fā)表太陽光在可見光譜的紅光之外還有一種不可見的延伸光譜，具有熱效應(yīng)。
他所使用的方法很簡單，用一支溫度計(jì)測量經(jīng)過棱鏡分光后的各色光線溫度，由紫到紅，發(fā)現(xiàn)溫度逐漸增加，可是當(dāng)溫度計(jì)放到紅光以外的部份，溫度仍持續(xù)上升，因而斷定有紅外線的存在
● 紅外線的劃分
說到紅外線的劃分，目前比較復(fù)雜，原因是使用者的角度不同，他們對于紅外線頻段的劃分也是不同的。比如說，根據(jù)紅外光譜劃分的話，近紅外應(yīng)為1～3μm；而按照醫(yī)學(xué)使用角度來劃分，其所謂的近紅外區(qū)為0.76～3μm。
而我們所說的紅外線劃分，主要分為三個(gè)部分，即近紅外線、中紅外線和遠(yuǎn)紅外線。其劃分的范圍大致如下：近紅外線，波長為(0.75-1)～(2.5-3)μm之間；中紅外線，波長為(2.5-3)～(25-40)μm之間；遠(yuǎn)紅外線，波長為(25-40)～l000μm 之間。
● 紅外線無處不在（除非絕對零度）
剛才，我們曾提到：紅外線具有很強(qiáng)的熱效應(yīng)，易于被物體吸收，通常被作為熱源。而實(shí)際上，自然界有無數(shù)的遠(yuǎn)紅外放射源：宇宙星體、太陽、地球上的海洋、山嶺、巖石、土壤、森林、城市、鄉(xiāng)村、以及人類生產(chǎn)制造出來的各種物品等等。
目前，我們可以肯定的一點(diǎn)是是：所有高于絕對零度（-273.15℃）的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線！其中，波長為8~14μm的遠(yuǎn)紅外線是生物生存必不可少的因素。而這段遠(yuǎn)紅外線也有一個(gè)單獨(dú)的名字，叫“生命光波。
下面，我們再說紅外線傳輸。剛才已經(jīng)說了，紅外線傳輸就是利用紅外線為載體，來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊呀?jīng)技術(shù)。在這里，我們不得不提到紅外線的兩個(gè)特性，因?yàn)樗麄冎苯記Q定了紅外線傳輸?shù)氖褂铆h(huán)境！
● 紅外線的穿透力較弱
一般說來，波長越長，則波的穿透力越弱。剛才，我們提到過：紅外線比可見光穿透云霧的能力強(qiáng)。但現(xiàn)在，我們說的是穿透厚的障礙物。而這樣一來，紅外線傳輸就擁有了私密性。
舉個(gè)例子來說，如果我們在房間里的一間封閉屋子進(jìn)行紅外線傳輸。一般情況下，旁邊屋子是無法截取到我們的紅外線訊號的。而這種特性，決定了紅外線傳輸比較適合于會(huì)議室、教室、臥室等場所。
同時(shí)，紅外線傳輸主要采用的是直線傳播形態(tài)。所以，當(dāng)有物體位于發(fā)射端和接收端中間的時(shí)候，傳輸即會(huì)受到影響。當(dāng)然，它可以靠墻壁的反射來進(jìn)行。這對于其它一些應(yīng)用場景來說似乎還沒太大問題，但對于音頻來說是無法接收的，因?yàn)檫@樣將會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的延遲，進(jìn)而導(dǎo)致聲音的斷斷續(xù)續(xù)！
● 任何物體都可以發(fā)出紅外線
這點(diǎn)就很容易理解了，所有物體都可以發(fā)出紅外線。那么，對于傳輸數(shù)據(jù)的紅外線訊號來說，都可以產(chǎn)生干擾。不過，根據(jù)發(fā)熱物體的不同，干擾有大有小。舉個(gè)簡單的例子，你在發(fā)射端和接收端之間放一個(gè)微波爐，或者是放一份熱噴噴的飯菜，都會(huì)對相應(yīng)信號產(chǎn)生重大的影響。
● 紅外線傳輸速度
最后，我們提一下紅外線的傳輸速度，這里涉及到一個(gè)劃分：低速紅外線（Slow IR）是指其傳輸速率在每秒115.2Kbits者而言，而高速紅外線（Fast IR）是指傳輸速率在每秒1或是4Mbits者而言。
其中，前者主要用于傳送簡短的訊息、文字或是檔案。而離我們最近的例子，就是家中的各種電器遙控器（小時(shí)候還感覺很神奇，不管什么方向，按一下都可以控制）。而后者可以支持多媒體傳輸，但其仍不完備，仍處于發(fā)展中的階段。
總結(jié)一下紅外線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)吧，優(yōu)點(diǎn)：具備良好的私密性、成本低、高速紅外線發(fā)展比較有前途；缺點(diǎn)：不適合共享、易干擾、延遲、低速紅外線用于傳輸音頻是不夠的。
紅外線傳輸作為一種無線技術(shù)，其實(shí)很早就應(yīng)用在音頻方面，但大都傳輸?shù)囊纛l質(zhì)量較差。不過，漫步者在2008年發(fā)布的Ramble紅外功放徹底打破了這一僵局。而下面，我們就來看一下它，也順帶感受一下紅外線傳輸技術(shù)在音頻領(lǐng)域的應(yīng)用。
這就是為漫步者在捧回美國2008 CES設(shè)計(jì)和工程創(chuàng)新獎(jiǎng)（Innovations 2008 Design and Engineering Award）以及德國iF Product Design Award工業(yè)論壇產(chǎn)品設(shè)計(jì)獎(jiǎng)的——Ramble（國外稱為Rainbow）。
Ramble是一款無線紅外功放，它的造型也很獨(dú)特。其顛覆了傳統(tǒng)產(chǎn)品方方正正的形狀，而改為圓柱狀。而且，銀、黑二色的搭配顯得簡約、大方，十分誘人。同時(shí)，它的放置也很隨意，可以這樣樹立著，也可以掛在墻壁上，相當(dāng)方便。其中，左側(cè)這個(gè)是Ramble的接收器，而右側(cè)這個(gè)是Ramble的發(fā)射器。
Ramble的技術(shù)支持，來源于改良后的紅外無線技術(shù)。其在傳輸過程中，會(huì)經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換（模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換），將信號編碼成數(shù)字串后發(fā)送，通過接收端接收后DA（數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換）解碼輸出到功放子系統(tǒng)。它的這個(gè)過程類似于S/PDIF光纖傳輸，傳輸不再有束縛了，音質(zhì)也完全達(dá)到了CD級，即20-20kHz的水平，通過縝密高效的算法，制定了一套快速容錯(cuò)糾錯(cuò)的音頻專用機(jī)制，使得這套設(shè)計(jì)可以真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳播，又能確保高音質(zhì)。
此外，Ramble使用了3排供給15個(gè)紅外發(fā)射器，進(jìn)行紅外線垂直發(fā)射。然后，通過其漫反射來完成來完成無障礙連接。所以，你不必?fù)?dān)心發(fā)射器和接收器之間障礙物對于信號的干擾。
不過，有利也有弊。由于紅外線的穿透力不強(qiáng)，所以Ramble目前還只是適合在一間屋子里使用，而不適合在多個(gè)屋子間使用。且它是一個(gè)立體聲系統(tǒng)，而不是多聲道系統(tǒng)。因此，目前還無法利用它來搭建無線的家庭影院。但就張總表示，漫步者正在著力進(jìn)行其它無線技術(shù)的音頻傳輸研究，相信不久的將來，以上兩種問題都可以得到有效的解決。
除了紅外之外，藍(lán)牙也是一項(xiàng)較為普及的無線音頻技術(shù)，相信絕大多數(shù)人對于這個(gè)名字并不陌生，因?yàn)樵谖覀兩磉叧涑庵T多這樣的設(shè)備，而最典型的就是手機(jī)和筆記本。
藍(lán)牙，英文名稱為Bluetooth，是一種支持設(shè)備短距離通信的無線電技術(shù)。它最早的身影是出現(xiàn)在愛立信的1994方案中，其初衷是在研究移動(dòng)電話和其他配件間進(jìn)行低功耗、低成本無線通信連接的方法。而且，他們希望能夠開發(fā)出一整套的規(guī)則，為設(shè)備間的通訊提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
藍(lán)牙項(xiàng)目于1996年啟動(dòng)，并在1998年推出首個(gè)應(yīng)用版本。而有意思的是，它最初版本的代號是0.7。隨后，藍(lán)牙技術(shù)不斷發(fā)展，截止到2009年4月，藍(lán)牙已經(jīng)發(fā)布了多個(gè)版本，其中最新的為Bluetooth 3.0 + HS。而在這其間，也就是1999年5月20日，索尼愛立信、IBM、英特爾、諾基亞及東芝等業(yè)界龍頭創(chuàng)立藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG,Special Interest Group），共同制訂藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
如同前面所說，藍(lán)牙的版本實(shí)在是太多了，而每個(gè)版本的協(xié)議如何，我們也沒有太深入的研究。但就應(yīng)用來看，我們所熟知的是1.1、1.2、2.0和2.1等版本。所以，我們下面所介紹的藍(lán)牙的工作原理、特點(diǎn)等，均是參考這幾個(gè)版本的協(xié)議來說的。
在這里首先要確定的一點(diǎn)是：藍(lán)牙應(yīng)用的是全球通用的2.4GHz頻段上，而我們后面還要講述到的WiFi、2.4GHz也都是工作在這一頻段上的。藍(lán)牙在2.4GHz頻段中劃分為79個(gè)子頻段，在工作時(shí)，藍(lán)牙將會(huì)選用其中的均間隔的79個(gè)1MHz信道之間跳頻，并依靠短包技術(shù)進(jìn)行通信。
而藍(lán)牙技術(shù)在工作時(shí)，采用的是一種分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即高速跳頻（FH，F(xiàn)requency Hopping）和時(shí)分多址（TDMA，Time DivesionMuli—access）等技術(shù)，在近距離內(nèi)最廉價(jià)地將幾臺數(shù)字化設(shè)備（各種移動(dòng)設(shè)備、固定通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其終端設(shè)備、各種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)，如數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等，甚至各種家用電器、自動(dòng)化設(shè)備）呈網(wǎng)狀鏈接起來。
至于傳輸距離，藍(lán)牙是一種短距離傳輸技術(shù)，其傳輸距離一般在10米以內(nèi)。不過藍(lán)牙有一點(diǎn)好處，就是功率較低，所以目前我們看到的藍(lán)牙適配器一般都不大。
接下來，我們就為大家簡單的介紹一下剛才所提到的1.1、1.2等版本的協(xié)議。
1.1規(guī)范主要是針對1.0規(guī)范的一些欠缺，其中一點(diǎn)就是確定在回話中設(shè)備的主/從關(guān)系，這樣可以提高通訊的準(zhǔn)確度。另外，1.1規(guī)范明確了藍(lán)牙技術(shù)是在79個(gè)子頻段上進(jìn)行通信，而之前則是有79和23兩種劃分。
1.2版最大的改進(jìn)在于增加了AFH可調(diào)式跳頻技術(shù)(Adaptive Frequency Hopping)這項(xiàng)技術(shù)，并主要針對現(xiàn)有藍(lán)牙協(xié)議和802.11b/g之間的互相干擾問題進(jìn)行了全面的改進(jìn)，防止用戶在同時(shí)使用支持藍(lán)牙和無線局域網(wǎng)(WLAN)的兩種裝置的時(shí)候出現(xiàn)互相干擾的情況。
相比之下，2.0版本的改進(jìn)更大。它不僅提高了設(shè)備的多任務(wù)處理能力，也提高了多種藍(lán)牙設(shè)備同時(shí)運(yùn)行的能力。另外，帶寬也有了極大的提升，其理論值從原來的1Mbps提高到3Mbps。但目前我們常見的是2.0+EDR標(biāo)準(zhǔn)，其在原有2.0版本的基礎(chǔ)上提升了數(shù)據(jù)傳輸速率，并且降低了功耗。而且，還規(guī)定了多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備的串聯(lián)問題。這樣一來，其傳輸距離理論上有望打到100m，速率可以達(dá)到10Mbps。
隨后，2.1協(xié)議出爐。對于它，我們了解的比較少，其與2.0的區(qū)別具體有多少，還不是很清楚，但可以知道的是，2.1版本協(xié)議再次降低了功耗。
最后，我們再簡單的說說3.0版本的藍(lán)牙協(xié)議：它采用通用AMP（Gener ic Al ternate MAC/PHY）的全新交替射頻技術(shù)，允許其協(xié)議棧針對任務(wù)動(dòng)態(tài)地選擇正確的射頻。另外，3.0新標(biāo)準(zhǔn)的近距離傳輸速率將達(dá)到24Mbps（理論值）。而且，通過超寬帶技術(shù)還能將這一數(shù)值提升到480Mbps、距離10米時(shí)傳輸速率能提升至100Mbps。
說到這里，我們不得不在靠一下題目：無線音頻。藍(lán)牙是一種無線技術(shù)沒錯(cuò)，但我們要說的是它在音頻傳輸中的應(yīng)用。
首先來看帶寬，藍(lán)牙1.1和1.2協(xié)議中，帶寬的理論數(shù)值在1Mbps，但在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，一般為748-810kbps。而到了2.0協(xié)議，帶寬的理論數(shù)值達(dá)到了3Mbps，實(shí)際應(yīng)用中約為1.8Mbps-2.1Mbps。而目前最高的，是3.0協(xié)議，前面我們說了，其理論帶寬可以達(dá)到24Mbps。
在這里不得不提的是A2DP協(xié)議，這是因?yàn)樵缙诎姹镜乃{(lán)牙協(xié)議，雖然在無線數(shù)據(jù)的傳輸方面還可以，但對音頻的支持都很少——僅支持單聲道的音頻傳輸，且采樣僅支持8bit/8KHz。而這種情況，直到A2DP加入才得以改觀。
A2DP全名是Advanced Audio Distribution Profile，中文譯為：藍(lán)牙音頻傳輸模型協(xié)定！其最主要的貢獻(xiàn)就是加入了高品質(zhì)采樣的支持，從而可以支持使藍(lán)牙技術(shù)可以支持16bit/44.1kHz。
此外，A2DP還從音頻信號的編碼解碼、到交互界面，再到視頻編碼，A2DP均給出了詳細(xì)的定義。其中，就包括允許Codec支持MP3、MPEG2、MPEG4 AAC、ATRAC等多種視頻、音頻編碼。目前，傳輸CD級別信號需要的理論帶寬為1.4112Mbps，所以，2.0協(xié)議之后的藍(lán)牙設(shè)備是可以勝任的。但目前音質(zhì)很好的藍(lán)牙音頻設(shè)備非常少，我們認(rèn)為這主要是廠商還有芯片提供商不努力的緣故。另外，就是藍(lán)牙的抗干擾能力較弱的問題了。剛才我們說了，藍(lán)牙是工作在2.4GHz頻段中的79個(gè)平均間隔的子頻段上。而目前我們周邊的藍(lán)牙設(shè)備很多，所以很容易出現(xiàn)干擾。不過，藍(lán)牙也有一個(gè)優(yōu)勢，那就是經(jīng)歷了這么多年的發(fā)展，技術(shù)成熟度還是很高的。但正如剛才所說，就看做的用心不用心了。所以，目前我們看到的藍(lán)牙音頻設(shè)備，大都是廉價(jià)品。而還有一部分，就是高端產(chǎn)品了，很高端、很貴。最后，我們在收集、整理資料的時(shí)候，還發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙也有低耗電的一些設(shè)定。而上表，就是典型藍(lán)牙和低耗電藍(lán)牙技術(shù)的一些區(qū)別。其中，最明顯的一項(xiàng)就是在用途上：低功耗藍(lán)牙少用于立體聲音頻流上。
結(jié)語
到目前為止，藍(lán)牙依舊是無線音頻中應(yīng)用最多的技術(shù)，而且也是我們身邊最常見的技術(shù)。其優(yōu)勢在于成本和技術(shù)成熟度，但是好產(chǎn)品比較少，主要還是不用心做的緣故吧。而現(xiàn)如今，2.4G技術(shù)開始崛起，并逐步被普通產(chǎn)品所應(yīng)用。所以，藍(lán)牙在無線音頻中的地位將得到2.4G技術(shù)的強(qiáng)勢挑戰(zhàn)。結(jié)果自然是好的，那就是我們肯定會(huì)最終得到最理想的產(chǎn)品！
再說WiFi！WiFi的全稱是：Wireless Fidelity，目前比較通俗的說法是：WiFi是一種無線技術(shù)，主要用于網(wǎng)絡(luò)連接。這種說法并不能算錯(cuò)，因?yàn)槲覀兤綍r(shí)接觸最多的無線路由了，其特點(diǎn)就是利用WiFi技術(shù)來組建網(wǎng)絡(luò)。然而，這種說法并不嚴(yán)謹(jǐn)。首先，WiFi是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備（如PDA、手機(jī)）等終端以無線方式互相連接的技術(shù)，而非單單組建無線網(wǎng)絡(luò)。其次，WiFi是一個(gè)無線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-Fi Alliance)所持有，目的是改善基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。所以，WiFi和IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)是不能夠完全劃等號的。
說到這里，我們不得不補(bǔ)充一些有關(guān)于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的東西——IEEE 802.11第一個(gè)版本發(fā)表于1997年，其中定義了介質(zhì)訪問接入控制層（MAC層）和物理層。物理層定義了工作在2.4GHz的ISM頻段上的兩種無線調(diào)頻方式和一種紅外傳輸?shù)姆绞?，總?shù)據(jù)傳輸速率設(shè)計(jì)為2Mbit/s。兩個(gè)設(shè)備之間的通信可以自由直接（ad hoc）的方式進(jìn)行，也可以在基站（Base Station，BS）或者訪問點(diǎn)（Access Point，AP）的協(xié)調(diào)下進(jìn)行。
1999年，IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)加上了兩個(gè)補(bǔ)充版本：802.11a定義了一個(gè)在5GHz ISM頻段上的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)54Mbit/s的物理層，802.11b定義了一個(gè)在2.4GHz的ISM頻段上但數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)11Mbit/s的物理層。2.4GHz的ISM頻段為世界上絕大多數(shù)國家通用，因此802.11b得到了最為廣泛的應(yīng)用。蘋果公司把自己開發(fā)的802.11標(biāo)準(zhǔn)起名叫AirPort。1999年工業(yè)界成立了WiFi聯(lián)盟，致力解決符合802.11標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的生產(chǎn)和設(shè)備兼容性問題。WiFi為制定802.11無線網(wǎng)絡(luò)的組織，并非代表無線網(wǎng)絡(luò)。和其它的技術(shù)一樣，IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)歷了不斷的完善和補(bǔ)充，才形成了現(xiàn)在這種技術(shù)應(yīng)用規(guī)模。
● 802.11標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)充
802.11 1997年，原始標(biāo)準(zhǔn)（2Mbit/s，2.4GHz頻道）。
802.11a 1999年，物理層補(bǔ)充（54Mbit/s，5GHz頻道）。
802.11b 1999年，物理層補(bǔ)充（11Mbit/s，2.4GHz頻道）。
802.11c 符合802.1D的媒體接入控制層（MAC）橋接（MAC Layer Bridging）。
802.11d 根據(jù)各國無線電規(guī)定做的調(diào)整。
802.11e 對服務(wù)等級（Quality of Service, QoS）的支持。
802.11f 基站的互連性（Interoperability）。
802.11g 物理層補(bǔ)充（54Mbit/s，2.4GHz頻道）。
802.11h 無線覆蓋半徑的調(diào)整，室內(nèi)（indoor）和室外（outdoor）信道（5GHz頻段）。
802.11i 安全和鑒權(quán)（Authentification）方面的補(bǔ)充。
802.11n 導(dǎo)入多重輸入輸出（MIMO）和40Mbit信道寬度（HT40）技術(shù)，基本上是802.11a/g的延伸版。
除了上面的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，另外有一個(gè)被稱為IEEE 802.11b+的技術(shù)，通過PBCC技術(shù)（Packet Binary Convolutional Code）在IEEE802.11b（2.4GHz頻段）基礎(chǔ)上提供22Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。但這事實(shí)上并不是一個(gè)IEEE的公開標(biāo)準(zhǔn)，而是一項(xiàng)產(chǎn)權(quán)私有的技術(shù)（產(chǎn)權(quán)屬于美國德州儀器，Texas Instruments）。
另外，也有一些被稱為802.11g+的技術(shù)，在IEEE 802.11g的基礎(chǔ)上提供108Mbit/s的傳輸速率，跟802.11b+一樣，同樣是非標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，由無線網(wǎng)絡(luò)芯片生產(chǎn)商Atheros所提倡的則為SuperG。好了，我們在來看一下WiFi技術(shù)在無線音頻中應(yīng)用的情況。首先，帶寬是絕對絕對的沒有問題：現(xiàn)如今我們見到的多是802.11g和802.11n的設(shè)備，而前者的理論帶寬是54Mbps、后者的理論帶寬是300Mbps，都遠(yuǎn)高于傳輸CD級信號需要的1.4112Mbps。
另外，WiFi在傳輸距離上也占有明顯的優(yōu)勢。在前面，我們曾介紹藍(lán)牙的傳輸距離也就是在10m左右。然而，WiFi是它的10倍，也就是在100m左右。所以，WiFi可以應(yīng)用在一些比較大場景中，例如大型的會(huì)議室等。
另外，也有一些被稱為802.11g+的技術(shù)，在IEEE 802.11g的基礎(chǔ)上提供108Mbit/s的傳輸速率，跟802.11b+一樣，同樣是非標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，由無線網(wǎng)絡(luò)芯片生產(chǎn)商Atheros所提倡的則為SuperG。好了，我們在來看一下WiFi技術(shù)在無線音頻中應(yīng)用的情況。首先，帶寬是絕對絕對的沒有問題：現(xiàn)如今我們見到的多是802.11g和802.11n的設(shè)備，而前者的理論帶寬是54Mbps、后者的理論帶寬是300Mbps，都遠(yuǎn)高于傳輸CD級信號需要的1.4112Mbps。
另外，WiFi在傳輸距離上也占有明顯的優(yōu)勢。在前面，我們曾介紹藍(lán)牙的傳輸距離也就是在10m左右。然而，WiFi是它的10倍，也就是在100m左右。所以，WiFi可以應(yīng)用在一些比較大場景中，例如大型的會(huì)議室等。
但是WiFi也有自身的一些弊病，這里主要還是干擾的問題。因?yàn)椋琖iFi也是工作在2.4GHz-2.48 GHz ISM射頻頻段上的。其中，它是在22MHz帶寬中的12個(gè)重疊信道中選用一個(gè)來使用。這樣，也無法避免與其它WiFi設(shè)備，甚至是藍(lán)牙、2.4G設(shè)備的沖突。
另外還有一點(diǎn)，但我們還沒有仔細(xì)的驗(yàn)證，就當(dāng)是傳言吧，那就是：WiFi技術(shù)傳輸?shù)臒o線通信質(zhì)量不是很好，數(shù)據(jù)安全性能比藍(lán)牙差一些。同時(shí)，WiFi在延遲方面，貌似也稍微多一些。
因此，WiFi用于音頻的無線傳播的前景還是不錯(cuò)的。尤其是帶寬和距離上的優(yōu)勢，給WiFi增添了競爭的實(shí)力。不過，目前使用WiFi的設(shè)備還非常少，還需要廠商付出更大的精力！
在眾多無線音頻技術(shù)當(dāng)中，目前被看好的，而且最有可能在普通音頻設(shè)備中、大面積使用的是2.4G技術(shù)。2.4G技術(shù)確切點(diǎn)兒說，應(yīng)該叫做“2.4GHz非聯(lián)網(wǎng)解決方案”。之所以這么命名，很簡單，因?yàn)樗退{(lán)牙、WiFi一樣，都是工作在2.4-2.485GHz ISM無線頻段上。而該頻段在全世界幾乎都是免費(fèi)授權(quán)使用的。因此，在產(chǎn)品成本上面天生會(huì)有一些優(yōu)勢，有助于產(chǎn)品的大面積普及。
不過，采用2.4G技術(shù)的產(chǎn)品接收端和發(fā)送端在生長時(shí)便內(nèi)置配對ID碼，形成一對一模式。所以，不同品牌、不同產(chǎn)品之間的接收端和發(fā)送端不能混用，這就大大限制了該技術(shù)在其他領(lǐng)域的使用和普及。在這一點(diǎn)上，2.4G技術(shù)沒有藍(lán)牙那么靈活。
其實(shí)，一直注意我們該系列文章的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)：在2.4-2.485GHz ISM無線頻段工作的可不止2.4G技術(shù)一家——我們剛講解過的藍(lán)牙、WiFi也都工作在這一頻段上。那么，2.4G技術(shù)和它們比有哪些不同呢？
首先是帶寬，2.4G技術(shù)的帶寬為2Mbps，能夠傳輸CD級的無線音頻信號。相比之下，藍(lán)牙2.0之后的版本都可以達(dá)到并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這一數(shù)字。至于WiFi，那就更不用說了，它的帶寬更高。
此外，2.4G技術(shù)的傳輸距離為10m，這和藍(lán)牙的差不多，但近于WiFi。不過，10m這樣的距離已經(jīng)足夠滿足普通消費(fèi)者在家中使用了。而且，2.4G設(shè)備的發(fā)射端和接收端并不需要連續(xù)性工作。所以，相對來說，它更省電。
但在眾多不同之中，2.4G技術(shù)有一項(xiàng)非常占有優(yōu)勢——那就是抗干擾能力較藍(lán)牙、WiFi更好一些。而這主要還是在于其工作原理，和采用的調(diào)頻方式方面的原因。
2.4G技術(shù)使用的是自動(dòng)調(diào)頻技術(shù)，理解起來很容易——它就是說：2.4G設(shè)備在工作時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)該頻段經(jīng)常被占用，它就會(huì)自動(dòng)跳到一個(gè)無人使用的頻段，這種跳頻的方法隨意性很強(qiáng)。
而藍(lán)牙是普通2.4G無線技術(shù)上增加了自適應(yīng)調(diào)頻技術(shù)（adaptive frequency hopping，AFM ），實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸模式，并實(shí)現(xiàn)1600次/秒的自動(dòng)調(diào)頻。不過，我們也曾說到藍(lán)牙將2.4-2.485GHz ISM平均劃分為79個(gè)子頻段，所以其跳頻也就是在這79個(gè)頻段中進(jìn)行。所以，還是容易出現(xiàn)相互干擾的情況。
至于WiFi，它是在2.4-2.485GHz ISM頻段中的、22MHz帶寬中的12個(gè)重疊信道中選用一個(gè)來使用。因此，它的可選擇性面更窄，相對也容易出現(xiàn)干擾的情況。
目前，就技術(shù)成熟度來講，藍(lán)牙在無線音頻方面無疑占有最有利的地位。但2.4G技術(shù)也不甘示弱，正在逐步進(jìn)入穩(wěn)定和成熟期?，F(xiàn)在，已經(jīng)有多種采用2.4G技術(shù)的無線音頻解決方案。而且，產(chǎn)品也在逐漸的豐富。
其中，耳機(jī)類產(chǎn)品更多一些，在國內(nèi)比較有代表性的有雷柏、魅格等。尤其是雷柏，其99元的2.4G耳機(jī)H1000已經(jīng)于近日發(fā)售，銷量很大。
而除了這些之外，雷柏還推出了用于音箱使用的2.4G無線適配器。雖然，我們現(xiàn)在還沒有看到其真實(shí)產(chǎn)品，但隨著雷柏這些99元的無線耳麥、音箱專用無線適配器的出現(xiàn)，無線音頻大范圍普及的時(shí)代即將到來！
以上我們所講的FM、AM也好，2.4G技術(shù)也好，還都是我們比較熟知的一些無線音頻技術(shù)。那接下來，我們再為大家介紹一些不常見的、以及面向于未來的新興技術(shù)！
先來看RF射頻技術(shù)，射頻的英文全稱是：Radio Frequency，其表示的是可以輻射到空間的電磁頻率，頻率范圍從300KHz-30GHz之間。而我們通常所說的RF射頻，其實(shí)就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。在實(shí)際的應(yīng)用中，每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流，大于10000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流，我們熟悉的有線電視系統(tǒng)就是采用射頻傳輸方式。其實(shí)，RF射頻技術(shù)并不新穎，而是一項(xiàng)非常非古老的技術(shù)。RF射頻技術(shù)和我們通常所說的無線傳輸有很大的關(guān)系：將電信息源（模擬或數(shù)字的）用高頻電流進(jìn)行調(diào)制（調(diào)幅或調(diào)頻），形成射頻信號，經(jīng)過天線發(fā)射到空中；遠(yuǎn)距離將射頻信號接收后進(jìn)行反調(diào)制，還原成電信息源。這一過程稱為無線傳輸，其中應(yīng)用的是RF射頻技術(shù)。
不過，目前我們手上關(guān)乎RF射頻技術(shù)的資料還很少，但已知的是它的傳輸距離比較遠(yuǎn)——近期，耳神就已經(jīng)開發(fā)出RF無線魔盒，用于音頻傳輸，其傳輸距離為50m，遠(yuǎn)超過藍(lán)牙、2.4G等。至于其帶寬及干擾問題，我們還沒有細(xì)究。
DAB數(shù)字廣播也是目前正在應(yīng)用的無線音頻傳輸技術(shù)，只是目前主要在歐洲流行，而國內(nèi)用的相對來說較少，但在北京、廣東等地已經(jīng)有采用DAB的廣播了。
DAB是Digital Audio Broadcasting的簡寫，它DAB是繼AM、FM傳統(tǒng)模擬廣播之后的第三代廣播——數(shù)字信號廣播，它的出現(xiàn)是廣播技術(shù)的一場革命。數(shù)字廣播具有抗噪聲、抗干擾、抗電波傳播衰落、適合高速移動(dòng)接收等等優(yōu)點(diǎn)。它提供CD級的立體聲音質(zhì)量，信號幾乎零失真，可達(dá)到“水晶般透明”的發(fā)燒級播出音質(zhì)，特別適合播出“古典音樂”、“交響音樂”、“流行音樂”等，極其受到專業(yè)音樂人、音樂發(fā)燒友和音響發(fā)燒友的追捧！而且，在一定范圍內(nèi)不受多重路徑干擾影響，以保證固定、攜帶及移動(dòng)接收之高質(zhì)量。
相比模擬廣播，DAB這種數(shù)字廣播最大的特點(diǎn)有兩個(gè)。一就是帶寬，DAB可以傳輸任何文本甚至是圖像信號。因此，你不必為其品質(zhì)所擔(dān)心。據(jù)悉，DAB廣播的信噪比起碼在95db以上，編碼率則達(dá)到了192Kbps，遠(yuǎn)超過一般的MP3，從而接近CD的音質(zhì)。
其二就是，數(shù)字信號傳輸抗干擾和抗電波衰減的特性，DAB廣播十分適用于在激烈的移動(dòng)環(huán)境中使用，例如車載等。
就此來看，如果說2.4G技術(shù)最適合于普通的民用級設(shè)備、適用于小范圍的使用的話，那么，DAB數(shù)字廣播就適用于廣域的高質(zhì)量音頻傳輸了。只不過，這需要全面改變目前的廣播系統(tǒng)，這是很大的工程，也很難、很麻煩。
接下來，我們再來看三種新興的無線技術(shù)，它們分別是：UWB、WiHD和WDHI。
UWB，其全稱為UltraWideband，中文譯名：超太寬。它是一種無載波通信技術(shù)，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。而且，它可以通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號——UWB能在10米左右的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)百M(fèi)bps至數(shù)Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。據(jù)悉，UWB具有抗干擾性能強(qiáng)、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、發(fā)送功率小等諸多優(yōu)勢。而且，UWB可以使用1GHz以上，至多個(gè)GHz的頻段。我們不難看出，UWB技術(shù)在各方面都有很搶眼的表現(xiàn)，所以，有人稱它為無線電領(lǐng)域的一次革命性進(jìn)展，認(rèn)為它將成為未來短距離無線通信的主流技術(shù)。
另外，UWB技術(shù)可以和其它一些無線技術(shù)搭配使用，用來提高傳輸?shù)膸?。比如說，藍(lán)牙3.0可通過UWB技術(shù)進(jìn)行拓展——將原有24Mbps的帶寬理論數(shù)值提升到480Mbps、距離10米時(shí)傳輸速率能提升至100Mbps。至于WiHD和WDHI這兩項(xiàng)技術(shù)，它們和我們上面講述的無線音頻技術(shù)不同——它們已經(jīng)不再是單單傳輸音頻信號了，而是傳輸“音/視頻”信號。WiHD，英文全稱為WirelessHD（無線高清，簡寫為WiHD）技術(shù)是一種很讓用戶期待的高速無線技術(shù)，這主要在于它運(yùn)用了60GHz頻段（毫米波）的頻譜，能夠取得更大的數(shù)據(jù)傳輸速率，其最初的傳輸速率便高達(dá)4Gbps，從而能更可靠地提供傳輸高質(zhì)量、高清晰度無壓縮視頻所必要的頻寬。WiHD標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)廠商有英特爾、LG、松下、NEC、三星、SiBEAM、索尼、東芝等行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)性廠商，該標(biāo)準(zhǔn)主要針對的用戶群包含HDTV電視機(jī)、機(jī)頂盒、DVD播放機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、游戲機(jī)、HTPC等，讓消費(fèi)者可在多臺電子設(shè)備之間傳送、播放以及攜帶高清內(nèi)容。
目前，WiHD 1.0 Specification技術(shù)規(guī)范已經(jīng)發(fā)布，其確立了無線高清的基本標(biāo)準(zhǔn)，通過智能天線技術(shù)的運(yùn)用可克服60GHz下的視線限制問題，并加強(qiáng)了數(shù)字傳輸內(nèi)容保護(hù)（DTCP），得到了眾多國際性消費(fèi)電子制造商的支持，支持真正的無壓縮視頻流傳輸，強(qiáng)制性的使用了通用控制技術(shù)，用戶可以容易的構(gòu)建和管理自己的無線視頻局域網(wǎng)（WVAN），傳輸距離10米內(nèi)。
WHDI，意為Wireless HDMI，中文意為無線高分辨率數(shù)字多媒體接口。它也是一種針對于高清的無線技術(shù)，而其主要的做法，就是將超寬帶技術(shù)與HDMI技術(shù)相融合。另外，WHDI主要利用的是5GHz的頻帶，數(shù)據(jù)傳輸速度最快可達(dá)1.5Gbps。充足的帶寬，可以使WHDI可以傳輸720P/1080i的非壓縮HDTV影像。另外，WHDI的傳輸距離較遠(yuǎn)，且穿透力很強(qiáng)。其支持采用Deep Color(深色)技術(shù)的1080p/60Hz全高清顯示，有效傳輸距離為30m。而且，其在30米之內(nèi)可穿透墻壁，影響極小——延遲小于1毫秒。而且，WHDI指定了高清視頻傳輸，以及音頻和控制。全面WHDI控制協(xié)議將使用戶能夠集中控制從家庭中的所有A/V設(shè)備，傳輸幾乎沒有延遲，用戶不會(huì)遇到聲音和視頻異步的問題，也可以后利用WHDI連接網(wǎng)絡(luò)娛樂音頻視頻游戲。