Visión general de los módulos de audio

Un módulo de audio es una unidad de hardware modular integrada con funciones de adquisición, procesamiento, codificación, transmisión o reproducción de audio, ampliamente utilizada en escenarios como comunicaciones inalámbricas, altavoces inteligentes, sistemas de intercomunicación, sistemas audiovisuales en el vehículo y monitoreo de seguridad. Integra circuitos para la entrada de micrófono, códec de audio, amplificación de energía y transmisión inalámbrica en un paquete compacto, lo que permite a los desarrolladores implementar rápidamente aplicaciones IoT o electrónica de consumo relacionadas con el audio sin un conocimiento profundo del diseño de hardware subyacente.

Funciones básicas

• Adquisición de audio: Capturar señales de sonido a través de micrófonos integrados o externos (MIC)

• Códec de audio: formatos de soporte que incluyen PCM, ADPCM, SBC, AAC, aptX, etc.

• Procesamiento de señales: reducción de ruido, cancelación de eco, control automático de ganancia (AGC)

• Amplificación de potencia: impulse los altavoces para producir sonido, soportando diferentes coincidencias de impedancia

• Transmisión inalámbrica: Bluetooth, protocolos propietarios de 2.4GHz, transmisión inalámbrica UHF/VHF

• Interfazes ricas: UART, I2S, SPDIF, DAC, ADC, etc.

Escenarios de aplicación

• Auriculares/altavoces inalámbricos

• Walkie-talkies y sistemas de radiodifusión

• Interacción de voz doméstica inteligente

• Sistemas de audio Bluetooth en el vehículo

• Supervisión de voz de seguridad e intercomunicación

• Educación y formación, sistemas de conferencias

Productos y características representativas del módulo de audio de Ebyte

La línea de productos del módulo de audio de Ebyte cubre audio Bluetooth, transmisión de audio inalámbrica, interfaces de audio digital y otras direcciones. A continuación se muestran 2-3 productos representativos:

Serie EWM104-BT5125 – Módulo de audio Bluetooth 5.1 de alto rendimiento

Características

• Controlador principal: Chip QUCC5125 de Qualcomm, que integra Bluetooth + audio + procesador de aplicación programable

• Protocolo: Bluetooth 5.1, compatible con Qualcomm TrueWireless Stereo / Versión mejorada

• Interfaces de audio: DAC, I2S, SPDIF, compatible con audio de alta resolución de 192kHz/24bit

• Formatos de audio: códecs de alta calidad, incluyendo aptX, aptX HD, etc.

• Procesamiento de audio: Qualcomm® KalimbaTM DSP, ANC digital totalmente programable (Cancelación activa de ruido)

• Drive: Clase AB / Clase D controlador de auriculares, salida diferencial de auriculares

• Funciones adicionales: Cargador de batería integrado, procesador de aplicaciones 32MHz, plataforma flash QSPI flexible

Applications: Auriculares estéreo de alta calidad, auriculares para juegos, altavoces portátiles de Bluetooth, auriculares/altavoces TWS

Módulo de transmisión de audio inalámbrico E200-2G4A20S – 2.4GHz

Características

• Banda de frecuencia: banda ISM de 2.4GHz, selección de canal predeterminada a través de hardware E/S, conmutación de canal de software compatible

• Funciones: Transceptor integrado, con entrada MIC + salida de altavoz

• Amplificación de audio: amplificador MIC y altavoz PA incorporado, que acciona directamente 250mW/8Ω altavoces

• Distancia de transmisión: Máximo aproximadamente 300 metros en ambientes libres de obstáculos

• Antiinterferencia: mecanismo de salto de frecuencia (conmutación automática de 3 canales) para evitar interferencias Wi-Fi/Bluetooth

• Consumo de energía baja: corriente de espera aproximadamente 12μA

• Fuente de alimentación: 2.2V–3.6V

Applications: Sistemas de voz domésticos inteligentes, sistemas de alarma inalámbricos, juguetes de voz inteligentes, altavoces inalámbricos portátiles

EWM201-470A20S / 470A30S – Módulo de transmisión de audio inalámbrico de larga distancia

Características

• Banda de frecuencia: 470–510MHz UHF banda

• Funciones: Transceptor integrado, soportando entrada MIC + salida de altavoz

• Modos de comunicación: punto a punto, punto a multipunto semi-dúplex o full-duplex

• Mecanismo de trabajo: TDD basado en ranuras de tiempo, control preciso de ranura de tiempo para realizar la voz semi-dúplex/dúplex completo

• Funciones de intercomunicación: Unicast, multidifusión, intercomunicador de difusión

• Potencia de transmisión: 20dBm (A20S) / 30dBm (A30S)

• Configuración: La alimentación de transmisión, el canal, la velocidad de puerto serie, etc. se pueden configurar a través de comandos

Applications: Walkie-talkies digitales, construcción de sistemas de intercomunicación, comunicaciones de voz de seguridad, sistemas de voz inalámbricos industriales

Preguntas frecuentes sobre módulos de audio comunes

P1: ¿Cuáles son las principales diferencias entre los módulos de audio Bluetooth y los módulos de audio inalámbricos de RF?

R: Los módulos de audio Bluetooth se basan en BLE o protocolos Bluetooth clásicos, adecuados para transmisión de audio de corta distancia (10-30 metros) y fácil interconexión con teléfonos móviles / tabletas. Los módulos de audio inalámbricos de RF (por ejemplo, 2.4GHz, UHF) utilizan principalmente protocolos propietarios, con distancias de transmisión más largas (cientos de metros a varios kilómetros), adecuados para sistemas de intercomunicación o de radiodifusión personalizados.

P2: ¿Qué códecs de alta calidad soporta el EWM104-BT5125?

R: Es compatible con códecs de alta calidad de Qualcomm, incluyendo aptX, aptX HD, y cuenta con interfaces de audio digital I2S y SPDIF de 192kHz/24bit, adecuadas para aplicaciones de grado Hi-Fi.

P3: ¿Qué factores afectan la distancia de transmisión de los módulos de audio inalámbricos?

R: Se ve afectado principalmente por la banda de frecuencia, la potencia de transmisión, la ganancia de la antena, la obstrucción ambiental y las fuentes de interferencia. UHF (por ejemplo, 470MHz) tiene mejores capacidades de difracción y penetración que 2.4GHz a la misma potencia, lo que resulta en una distancia de transmisión más larga; la distancia al entorno abierto es mucho más larga que los ambientes interiores con múltiples paredes.

P4: ¿Se requiere una amplificación adicional para la entrada de MIC de los módulos de audio?

R: La mayoría de los módulos (como la serie E200) tienen amplificadores MIC incorporados y se pueden conectar directamente a micrófonos electret; si se usan MIC de baja sensibilidad o para aplicaciones especiales, se puede requerir un preamplificador adicional.

P5: ¿Cómo implementar la transmisión de audio multicanal?

R: El audio digital multicanal se puede transmitir a través de interfaces multicable como I2S o SPDIF; las soluciones inalámbricas requieren módulos o sistemas que admitan codificación multicanal y transmisión síncrona, o utilizan múltiples módulos en paralelo.

Q6: ¿Cuál es el consumo de energía de los módulos de audio?

R: Los módulos de audio Bluetooth generalmente consumen 10-50mA durante la reproducción, con un menor consumo de energía en espera; los módulos de RF inalámbricos consumen varios mA en estado de recepción y de decenas a cientos de mA en estado de transmisión dependiendo de la energía; los diseños de baja potencia necesitan combinar el sueño y los modos de trabajo intermitentes.

Introducción a Ebyte Full Product Line

Chengdu Ebyte Electronic Technology Co., Ltd. es un conocido proveedor de soluciones de comunicación inalámbrica IoT en la industria, con productos que cubren una variedad de tecnologías inalámbricas y aplicaciones de la industria:

• Módulos de audio Bluetooth: como EWM104-BT5125, serie E104-BT30, compatible con BLE, Bluetooth clásico, TWS, códecs de alta calidad.

• Módulos de transmisión de audio inalámbricos: serie E200 (2.4GHz), serie EWM201 (UHF), adecuado para intercomunicación, radiodifusión, control remoto por voz.

• LoRa/LoRaWAN : E22, E32, serie E52, larga distancia y baja potencia, adecuado para la medición, monitoreo ambiental, IoT agrícola.

• ZigBee : E18, E180, serie E72, que soporta ZigBee 3.0, adecuado para hogares inteligentes e IoT industrial.

• Wi-FiWi-Fi: Serie E103, conexión de alta velocidad y pasarelas IoT, algunos modelos que soportan la malla Wi-Fi.

• Módulos de datos Bluetooth: Serie E104-BT, compatible con BLE 5.x y malla Bluetooth, aplicado a wearables, posicionamiento, transmisión de datos.

• 4G/NB-IoT : E840 (Cat.1), E850 (NB-IoT), para la monitorización remota de área amplia de baja potencia.

• Comunicación industrial: servidores de puerto en serie, radios de transmisión de datos (serie E90/E95 SL), pasarelas multiprotocolo, que soportan Modbus, Ethernet industrial, etc.

• Módulos inalámbricos especializados: receptores superheterodinos (serie E160-RxFS), front-ends RF, posicionamiento GPS/Beidou, radar de onda milimétrica.

• OthersOtros: Módulos compuestos de audio-datos, nodos inalámbricos de sensores, soluciones personalizadas de OEM/ODM.

Fuerza de la compañía: equipo de I+D de más de 200 personas, con más de 100 patentes. Los productos han pasado FCC, CE, RoHS y otras certificaciones, soportando el rango de temperatura industrial (-40°C~+85°C). La red de ventas cubre más de 50 países en todo el mundo, y los productos son ampliamente utilizados en hogares inteligentes, automatización industrial, ciudades inteligentes, protección del medio ambiente agrícola, monitoreo de seguridad y otros campos.