藍牙對講機的原理分析與測試方法

張曉芳，陳宇博

(1.漳州理工職業學院，福建 漳州 363000；2.漳州蒙發利實業有限公司，福建 漳州 363000）

關鍵字：無線藍牙傳輸；半雙工傳輸；有線對講；無線對講

0 引言

對講機作為一種即時性的語言交流工具，因其溝通方式最直接，信息表達最全面，目標效果最有效，因此應用場合非常廣泛。對講機按通信媒介可分為有線通信和無線通信；按通信方式亦分為單工通信，半雙工通信，全雙工通信；按用途領域又分為窗口對講，樓宇對講，網絡對講等。目前對講機種類有三大類：模擬對講機，數字對講機，IP對講機[1]。

隨著經濟快速發展，服務窗口的工作模式和服務理念隨之轉變，提高辦事效率和提升服務質量變得尤為重要。作為溝通媒介的窗口對講機，已不再滿足于有線通信這種方式，無線通信成為必然選擇，藍牙窗口對講機由此應運而生。

藍牙對講機采用雙通道自動控制、自動切換，有效防止自激嘯叫和通道間竄擾，通話無延時，順暢溝通。具有超強的噪音抑制電路，靜態時無噪音，線路穩定持久；獨特的回聲抑制電路，可有效對回聲進行-20db的抑制，通話過程清晰自然；抗干擾能力強，具有較寬的動態工作范圍，能適應各種工作環境；高達30dB的放大電路，依然穩定持久，且發熱量小，可長時間穩定工作；輸出功率大，內外音量高低可調，聲音過渡自然。

1 工作原理

藍牙對講機屬于有線/無線半雙工模擬型對講機。其在傳統的窗口有線對講基礎上，增加2.4G無線藍牙傳輸模塊和配對隨身背夾[6]，可實現有線對講和無線對講兩種模式任意切換的功能，其通信連接方式如圖1所示。

圖1 藍牙對講機的連接方式

所謂半雙工對講機是指雙方交替而不同時地傳輸信息，也稱為分時雙工傳輸方式。任何時刻，整個對講系統只允許信息單方向傳輸，避免了全雙工對講機易產生側音干擾的現象，節省了大量的系統硬件資源[2]。

藍牙窗口對講機工作原理為：主機通過可選按鈕，選擇有線對講或無線對講功能。有線對講由拾音器、主機、副音箱組成。其對講發送通路是通過拾音器咪頭采集內部音源，把音頻信號轉成模擬信號送入主機，由主機電路完成放大、檢測、衰減、比較、發送、濾波等信號處理，再把模擬信號進行功率放大，最終輸出功率信號至副音箱喇叭，實現主副機對講功能；對講接收通路則相反，通過副音箱咪頭采集外部音源并把模擬信號送入主機，由主機電路完成一系列信號處理，模擬信號經功率放大后輸出至主機喇叭，實現副主機對講功能。有線對講實現方式如圖2所示。

圖2 藍牙對講機有線對講原理框圖

無線對講由藍牙背夾、主機、副音箱組成。使用時需先進行藍牙配對，配對成功形成發送通路，通過藍牙背夾咪頭采集內部音源，并由背夾發射模塊接收音源處理發射電磁波，主機接收模塊則接收被發射模塊輻射到空中的電磁波，再經過數模轉換送入主機電路，由主機電路完成信號處理，功放電路進行功率放大，最終輸出功率信號至副音箱喇叭，實現主副機對講功能；無線對講接收通路與有線對講接收通路無異[3-5]。由此可見，藍牙窗口對講機有線與無線的功能差異主要體現在主副機對講上。無線對講實現方式如圖3所示。

圖3 藍牙對講機無線連接原理框圖

藍牙窗口對講機由電源降壓模塊、藍牙背夾模塊、藍牙接收模塊、信號處理模塊、功率放大模塊等功能模塊組成。本文著重闡述了藍牙對講機的工作原理與測試方法。

2 測試工藝要求與測試方法

2.1 測試要求

（1）主機與副音箱環境必須分隔開，主機置于測試室內，副音箱置于測試室窗口；（2）測試時允許人工制造一定的環境背景音，但分貝不能太高，否則影響測試；（3）室內外各設置一名測試員；（4）測試主機時使用的副音箱和變壓器必須是經過測試可用的；（5）測試時主機須保證螺絲已全部鎖緊，副音箱須保證螺絲鎖緊并貼有雙面膠；（6）一對一測試，不需要先測主機，再測付音箱，一對一測試最準。

2.2 有線語音測試方法

（1）先將主機后面開關按鈕打到“0”狀態；

（2）測試時，將內外音量旋鈕調至最大，主機話筒正對測試員嘴部，距離保持20厘米左右；

（3）外音箱平放于測試臺上或粘貼在穿口上，話筒對準測試員嘴部，距離保持在30厘米左右；

（4）主機測試員首先發測試音，副音箱測試員試聽無異常之后回復測試音；

（5）主機測試員聽見回復音后試聽無發現異常的，與話筒距離拉大至40-50厘米，再次發出測試音；

（6）副音箱測試員試聽后無發現異常的，與話筒距離拉大至40-50厘米，再次回復測試音；

（7）測試時如發現話筒靈敏度異常時，可通過微調可調電阻，如調整完按如上方式重新測試通過，則視為合格品；如需大角度調整可調電阻才通過測試則視為問題產品，須標明問題送往維修區檢修。

（8）語音測試完主機測試員還須對電位器、鈕子（船型）開關進行測試，如電位器旋鈕可流暢旋轉，電源開關也能正常關斷，則說明該產品質量符合要求，如有發現問題則須往回維修區檢修[7-8]。

2.3 無線藍牙語音測試方法

（1）先將主機后面開關按鈕打到“一”狀態，藍牙背夾開機使處于開機狀態（紅、藍燈交替閃爍）；

（2）測試時，將內外音量旋鈕調至最大，主機上電開機，藍牙接收端啟動時副音箱會有嘟嘟的提示聲，且主機上紅色燈閃爍，同時,等候大概5-10秒藍牙背夾會自動與主機匹配上，（注：第一次匹配時等待時候會比較長點大概30秒），匹配上后副音箱會有提聲，且藍牙背夾指示燈轉變為只有藍燈閃爍；

（3）配對時可能出現一直連接不上的情況，這時需要將藍牙背夾從新配對一下，這時將主機及藍牙背夾都關機在重新開啟，在藍牙背夾開啟時，按住開機鍵,等到開機后繼續按住5秒左右，直到指示燈出現紅、藍快速閃爍方可松開按鈕讓其重新配對。

（4）測試時，藍牙背夾正對測試員嘴部，距離保持20厘米左右或者將背夾夾在衣領處，咪頭方向盡量朝向上；

（5）外音箱平放于測試臺上或粘貼在穿口上，話筒對準測試員嘴部，距離保持在30厘米左右；

（6）主機測試員首先發測試音，副音箱測試員試聽無異常之后回復測試音；

（7）主機測試員聽見回復音后試聽無發現異常的，測試人員帶著藍牙背夾與主機拉開距離大至2米左右并調節藍牙背夾的上下音量鍵，測試音量調節是否有作用，再次發出測試音；

（8）副音箱測試員試聽后無發現異常的，與話筒距離拉大至40-50厘米，再次回復測試音；

（9）語音測試完主機測試員還須對電位器、鈕子（船型）開關進行測試，如電位器旋鈕可流暢旋轉，電源開關也能正常關斷，并將藍牙背夾關機。則說明該產品質量符合要求，如有發現問題則須往回維修區檢修。

3 結論

本文采用原理框圖的方式闡述了藍牙對講機的工作原理。本設計完成了原理圖和印制線路板設計后，制板，貼片，組裝，完成了藍牙對講機樣品，并根據測試要求進行了有線語言測試和無線藍牙語言測試。本設計的藍牙對講機可以在有線與藍牙兩種通訊方式之間任意切換，客戶可根據實際需要使用與操作。調整了生產工藝，更改內部器件排布結構，使產品更加簡潔，提高了生產效率。