传统的音箱使用时需要布线，安装和移动非常不方便。因此无线音箱方案应运而生，早期的无线音箱多采用红外、fm载波的方式调制。红外调制方向性要求高，更改方向影响接收效果。fm模拟调制抗干扰及保密性不好，并且会影响他人应用。针对这些问题，我们开发新型无线音箱产品，可实现立体声音乐的无线传输，无需布线、使用更灵活。该方案基于maxii cpld开发。maxii epm570是altera的新一代cpld芯片，性能是上一代的两倍、容量大了四倍、功耗只有原来的十分之一。该方案采用的是2.4ghz ism频段fsk载波调制，抗干扰能力强、保密性好。

无线音箱包含发射和接收两个模块。发射模块将左右声道的音频信号经adc按每通道44.1khz/16bit采样，经基带处理芯片maxii epm570做压缩、汉明编码及数据打包后通过无线芯片调制发射。接收模块通过无线芯片接收到数字信号经基带处理芯片maxii epm570进行数据解包、纠错及解压缩处理，通过i2s界面发送到dac驱动耳机或功率放大器。

左右声道的音频信号经adc采样后的每秒数据量为44.1khz×16bit×2=1.4112mbps。而我们采用的是micro linear ml2724无线收发芯片是载波频率为2.4g fsk方式调制，最大传输速率1.536mbps。由于无线通讯的特性导致，通讯时必须增加同步信息、纠错码、帧控制字等辅助位元。因此1.536mbps的传输速率是不够的，这就要求增加音频数据压缩的功能。但传统的mcu处理速度低，无法满足要求，因此我们采用altera的maxii cpld做基带处理芯片完成数据的快速处理。收发模块均采用单5v供电，全速工作时电流不到200ma。如果adc和dac采用3.3v的芯片，收发模块工作在3.3v条件下，功耗还可进一步降低。

发射模块应用的芯片主要有adc、sram、cpld、8位mcu、ldo、射频芯片ml2724。模块上电后，mcu对ml2724进行初始化操作，双声道音频信号通过a/d转换为i2s格式16bit/44.1khz的数据流，基带处理芯片将数据作adpcm压缩、汉明编码后存入sram中缓存。cpld从sram中读出数据打包，nrzi编码后通过rf模块按1.5ms一帧的间隔发送出去。由于cpld可以并行处理，上述操作同时进行，大大降低了音频信号的处理延时。发射模块逻辑框图见图1。

图1：发射模块逻辑框图

接收模块应用的芯片主要有dac、sram、cpld、8位mcu、ldo、射频芯片ml2724。射频信号通过rf模块接收后转为串行数字信号，发送到基带处理芯片。经位同步、nrzi解码、汉明纠错及解压缩处理后，缓存在sram中。从sram中取出数据经cpld处理后转为i2s数据流送到dac转换为音频信号。可以直接驱动耳机放音或送到音频放大器放大驱动音箱。还可用d类功放jam2x020代替dac和传统的a、b类功放。接收模块逻辑框图见图2。

图2：接收模块逻辑框图

本方案创造性地将cpld应用于消费类音频处理产品中，充分发挥了maxii cpld速度快、功耗低、价格低廉的优势，代替传统音频基带处理芯片。我们在基带处理完成了adpcm压缩、汉明编解码、i2s数据转换、sram的读写及nrzi码的编解码等。要完成这些功能在传统的cpld中是很难想象的。

方案中还采用优质的ml2724单片集成收发芯片硬件方面保证传输距离、抗干扰能力，且有40个频道可供选择。高达8位地址编码，有256种编码选择收发模块只有地址码相同才能正确解码，提高保密性，降低相邻模块干扰的风险。应用nrzi编码和前向纠错方法在软件方面增强抗干扰能力并提高通讯质量。该方案可以实现一对一或一对多的传输形式实现准cd音质的无线传送，可广泛用于环绕立体声音箱，便携pc音箱及婴儿监护等产品中。

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