无线CD音质音频芯片NRF24Z1介绍

电源

nRF24Z1数字音频流接收器拥有4Mbit/s的带宽，其电源消耗率也只有BT1.2的一半，因此对于高品质无线音响产品来说，nRF24Z1是替换蓝牙的最佳选择。此外，nRF24Z1不需要蓝牙产品必须的标准测试，产品的设计周期以及上市时间可以大幅缩短。
　　nRF24Z1使用的是全球通用的2.4GHz ISM自由频段，nRF24Z1已为许多厂商使用于自己的高品质产品上，产品性能得到实际验证。
　　Nordic推出的nRF24Z1无线耳机参考设计--WirelessHeadphone Reference Design 1（nRF24Z1-HPR1），和简单易懂的设计指南，让那些即使不熟悉RF设计的技术人员，也可以十分容易地掌握设计方法。

　　便携产品的音质基准通常以CD的音质来衡量。CD数字音频是对每个音频信号通道以44.1kHz的采样频率和16bit的分辨率而成。所产生的数据流为1.41Mbit/s。
　　BT1.2的数据传输率标称值为1MB，而其实际传输率为720K左右。这样的数据传输率只能满足于传输语音或经压缩处理所产生的音频流，更无法传输CD音质的音频流，当然听起来也远不如NordicnRF24Z1所提供的音质效果。

拥有4Mbit/s带宽的nRF24Z1，远高于传输48KHz采样频率和16bit分辨率的立体声音频所需的1.54Mbit/s。有足够的空间再次传送丢失的数据包；验证接收到的数据包；处理用户中断请求(例如用户按下按钮)；元件地址分配以及分时多路传输等多项作业。
　　和蓝牙一样，nRF24Z1采用跳频技术(FHSS)，工作频率在不同的频段之间移动来传输无线讯号，以避免和其他使用2.4GHz ISM频段的设备发生冲突。

延长电池寿命

　　对使用如MP3随身听等便携式产品的消费者而言，电池寿命是极为重要的环节。用户期盼能够在长时间持续不断地使用而需经常充电。

比较一下nRF24Z1和BT1.2，读者就会明白Nordic的元器件在实际工作时，电源消耗是多么的少。以下所有数值，都是在电池中等程度的放电率以及电池容量随时间线性减少的假设前提下获得的结果。
　　BT1.2音频处理芯片在工作时，一般大约消耗60mA电流，因此在2V电压下工作时，可以推算出该产品的功耗应为120mW。
　　假设电源使用3.7V锂电池，经过转换效率为90％的直流－直流转换器(DC-DCConverter)后，电源功耗将是133mW。耳机中的DAC转换器和放大器在工作状态下约消耗4mA电流。假设DAC转换器和放大器直接在3.7V电池的电压下开始工作，那么它的功耗将达14.8mW。
　　典型的3.7V锂电池的总容量是900mAh，可提供3330mWh的电力。一般蓝牙在播放音乐时的总功耗是147.8mW(133mW+14.8mW = 147.8mW)，因此电池寿命最大是3330mWh/147.8mW= 22.5小时。
　　而采用Nordic的nRF24Z1的RF无线信号传输电路(RFlink)是由音频接收器(ARX)和音频发射器(ATX)两部分构成的。ARX的平均消耗电流是22.9mA(图1)，ATX的平均消耗电流是17.8mA(图2)。优秀的半导体芯片设计保证了Nordic的nRF24Z1实现了“超”低功耗。上述图表显示的收发数值是在44.1KHz采样频率，16bit分辨率，无音频压缩以及良好的无线连接环境下的测试结果。
　　当nRF24Z1工作电压为2V时，电源功耗为50.9mW（nRF24Z1的功耗为45.8mW，而直流－直流转换器(DC-DCConverter)的转换率为90%），加上使用蓝牙耳机相同的DAC转换器和放大器的功耗14.8mW，合计功耗为65.7mW（50.9mW+14.8mW =65.7mW）。所以在同样使用3.7V锂电池的情况下，电池寿命为3330mWh/65.7mW= 50.7小时，比蓝牙设备的22.5小时超过两倍以上。
　　换个角度说，利用nRF24Z1的低功耗特性可以使用更微型的电池，从而使得产品能够制作的更加精巧、更加迷你。