了解无线音频红外线及红外传输技术.doc

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泡泡网音屡屡道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、漫步者等知名大牌公司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 但是，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，我们曾具体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，我们再为大家讲述此外一种技术，即红外线传输技术。顾名思义，红外线传输技术就是运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 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，易于被物体吸取，通常被作为热源。此外，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 公元1666年，牛顿发现光谱并测量出3900埃7600埃（400nm700nm）是可见光的波长。1820234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尚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朴，用一支温度计测量通过棱镜分光后的各色光线温度，由紫到红，发现温度逐渐增长，可是当温度计放到红光以外的部份，温度仍连续上升，因而断定有红外线的存在。 红外线的划分 说到红外线的划分，目前比较复杂，因素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13m；而按照医学使用角度来划分，其所谓的近红外区为0.763m。 而我们所说的红外线划分，重要分为三个部分，即近红外线、中红外线和远红外线。其划分的范围大体如下：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)l000m 之间。 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，易于被物体吸取，通常被作为热源。而事实上，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 814m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 下面，我们再说红外线传输。刚才已经说了，红外线传输就是运用红外线为载体，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，由于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 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，假如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、卧室等场合。 同时，红外线传输重要采用的是直线传播形态。所以，当有物体位于发射端和接受端中间的时候，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受的，由于这样将会产生数据的延迟，进而导致声音的断断续续！红外线最简朴的应用：家电遥控器 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。但是，根据发热物体的不同，干扰有大有小。举个简朴的例子，你在发射端和接受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 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，前者重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，仍处在发展中的阶段。 总结一下红外线传输的特点吧，优点：具有良好的私密性、成本低、高速红外线发展比较有前程；缺陷：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：漫步者Ramble 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。但是，漫步者在2023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2023 CES设计和工程创新奖（Innovations 2023 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RambleRamble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。并且，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，相称方便。其中，左侧这个是Ramble的接受器，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，会通过ADC转换（模拟到数字的转换），将信号编码成数字串后发送，通过接受端接受后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，音质也完全达成了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，又能保证高音质。 此外，Ramble使用了3排供应15个红外发射器，进行红外线垂直发射。然后，通过其漫反射来完毕来完毕无障碍连接。所以，你不必紧张发射器和接受器之间障碍物对于信号的干扰。有利有弊，适合私密空间 但是，有利也有弊。由于红外线的穿透力不强，所以Ramble目前还只是适合在一间屋子里使用，而不适合在多个屋子间使用。且它是一个立体声系统，而不是多声道系统。因此，目前还无法运用它来搭建无线的家庭影院。但就张总表达，漫步者正在着力进行其它无线技术的音频传输研究，相信不久的将来，以上两种问题都可以得到有效的解决。