藍(lán)牙功放機(jī)PCBA控制板工作原理

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電源管理部分
- 電源輸入與轉(zhuǎn)換
  - 藍(lán)牙功放機(jī) PCBA 控制板通常需要接入電源來工作。如果是家用設(shè)備，一般是通過電源線連接到市電（例如，在中國是 220V、50Hz 交流電）。電源電路首先會進(jìn)行整流，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。常見的整流方式是橋式整流，它由四個(gè)二極管組成。在交流電的正半周，電流通過兩個(gè)二極管到達(dá)負(fù)載；在負(fù)半周，電流通過另外兩個(gè)二極管，這樣就把交流電轉(zhuǎn)換為直流電。例如，對于 220V 交流輸入，經(jīng)過整流后會得到脈動直流電。
  - 接著進(jìn)行濾波，濾波電路主要由電容和電感組成。電容能夠存儲電荷，用于平滑電壓的波動。例如，在整流后的電路中加入大容量的電解電容，可以濾除電壓中的交流成分，使輸出的直流電更加平滑，為后續(xù)電路提供穩(wěn)定的直流電源。有些功放機(jī)還會有穩(wěn)壓電路，如使用線性穩(wěn)壓芯片或開關(guān)穩(wěn)壓芯片，將電壓穩(wěn)定在合適的值，供給不同的電路模塊。
- 電壓分配與管理
  - 經(jīng)過處理后的直流電壓會根據(jù)不同電路模塊的需求進(jìn)行分配。例如，藍(lán)牙模塊可能需要 3.3V 的穩(wěn)定電壓，而功率放大電路可能需要較高的電壓，如 ±12V 或 ±24V（取決于功放機(jī)的功率大?。?。電源管理電路會通過降壓或升壓等方式來滿足各個(gè)模塊的電壓要求。例如，使用 DC - DC 降壓轉(zhuǎn)換器將主電源電壓降低到 3.3V 供給藍(lán)牙模塊，使用電源變壓器或?qū)ｉT的功放電源模塊來產(chǎn)生正負(fù)電源供給功率放大電路。
藍(lán)牙模塊部分
- 藍(lán)牙配對與連接
  - 藍(lán)牙功放機(jī)的藍(lán)牙模塊基于藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作。當(dāng)開啟功放機(jī)并將藍(lán)牙模塊設(shè)置為可被發(fā)現(xiàn)模式時(shí)，它會通過藍(lán)牙射頻信號向外廣播自身的設(shè)備信息，包括設(shè)備名稱、藍(lán)牙地址等。附近的藍(lán)牙設(shè)備（如手機(jī)、平板電腦）在搜索藍(lán)牙設(shè)備時(shí)，會接收到這些廣播信息。用戶在外部設(shè)備上選擇要配對的藍(lán)牙功放機(jī)后，雙方會進(jìn)行配對密鑰的交換和驗(yàn)證。這個(gè)過程涉及到復(fù)雜的加密算法，以確保連接的安全性。例如，采用安全簡單配對（SSP）技術(shù)，通過數(shù)字比較、密碼輸入等方式完成配對。
  - 配對成功后，藍(lán)牙模塊會建立一個(gè)通信鏈路。外部設(shè)備（如手機(jī)播放音樂）會將音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后通過藍(lán)牙射頻通道發(fā)送到藍(lán)牙功放機(jī)的藍(lán)牙模塊。藍(lán)牙模塊接收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行解碼，將數(shù)字音頻信號傳遞給后續(xù)的音頻處理電路。其工作頻率一般在 2.4GHz 頻段，通過跳頻技術(shù)（每秒 1600 次左右的頻率跳變）來避免干擾，保證通信的穩(wěn)定性。
音頻信號處理部分
- 前置放大電路
  - 從藍(lán)牙模塊接收到的解碼后的音頻信號首先要經(jīng)過前置放大電路。前置放大電路的主要作用是將微弱的音頻信號進(jìn)行放大，以提高信號的幅度，便于后續(xù)電路的處理。它一般采用低噪聲放大器（LNA），可以有效地減少噪聲的引入。例如，前置放大器可以將信號放大 10 - 30dB 左右，使信號強(qiáng)度達(dá)到后續(xù)功率放大電路能夠有效處理的程度。
- 音頻信號處理芯片（DSP）或模擬電路
  - 部分藍(lán)牙功放機(jī)采用數(shù)字信號處理芯片（DSP）來處理音頻信號。DSP 可以實(shí)現(xiàn)多種音頻處理功能。
    - 音效處理：例如，可以通過均衡器（EQ）調(diào)節(jié)不同頻段（如低頻、中頻、高頻）的增益，來改變聲音的音色。增加低頻增益可以讓聲音聽起來更加渾厚，增加高頻增益可以使聲音更加明亮。DSP 還可以添加混響、回聲等效果，使聲音更加飽滿，增強(qiáng)音樂的感染力。
    - 音量控制：DSP 可以通過數(shù)字方式精確地控制音量大小。它將輸入的音頻信號根據(jù)用戶設(shè)定的音量級別進(jìn)行增益調(diào)整，再輸出到功率放大電路。
  - 對于采用模擬電路的藍(lán)牙功放機(jī)，主要通過電位器（可變電阻）來控制音量，通過電容、電感和運(yùn)算放大器組成的電路來實(shí)現(xiàn)簡單的音效處理，如簡單的高低音調(diào)節(jié)。
功率放大電路部分
- 功率放大電路是藍(lán)牙功放機(jī)的核心部分，它的作用是將經(jīng)過前置放大和處理后的音頻信號進(jìn)行功率放大，以驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)聲。功率放大器（PA）根據(jù)揚(yáng)聲器的功率要求來選擇合適的功率輸出。
- 一般小型藍(lán)牙功放機(jī)的功率放大器輸出功率在幾瓦到幾十瓦之間，而大型的專業(yè)功放機(jī)功率可以達(dá)到幾百瓦甚至更高。功率放大電路將音頻信號的電壓和電流同時(shí)放大，使信號能夠推動揚(yáng)聲器的音圈振動，產(chǎn)生聲音。例如，當(dāng)功率放大電路接收到音頻信號后，通過內(nèi)部的晶體管（如雙極型晶體管或 MOSFET）組成的放大電路，將信號放大并輸出足夠的功率給揚(yáng)聲器，使揚(yáng)聲器能夠發(fā)出足夠響亮的聲音。
用戶交互和狀態(tài)指示部分
- 按鍵電路
  - 藍(lán)牙功放機(jī) PCBA 控制板上有按鍵電路，用于用戶操作。常見的按鍵包括電源開關(guān)、音量調(diào)節(jié)按鍵、音效調(diào)節(jié)按鍵、藍(lán)牙配對按鍵等。按鍵一般通過機(jī)械按鍵與 PCBA 上的微動開關(guān)或者輕觸開關(guān)相連。當(dāng)用戶按下按鍵時(shí)，開關(guān)閉合，PCBA 上的電路檢測到信號變化，從而執(zhí)行相應(yīng)的操作。
  - 例如，當(dāng)用戶按下音量調(diào)節(jié)按鍵，PCBA 會根據(jù)按鍵的次數(shù)或者長按 / 短按等操作來調(diào)節(jié)音量大小或者音效參數(shù)；當(dāng)用戶按下藍(lán)牙配對按鍵，PCBA 會控制藍(lán)牙模塊進(jìn)入配對模式。
- 指示燈電路
  - 為了讓用戶直觀地了解藍(lán)牙功放機(jī)的工作狀態(tài)，有指示燈電路。通常包括電源指示燈、藍(lán)牙連接指示燈、工作模式指示燈等。指示燈一般采用發(fā)光二極管（LED），通過限流電阻與 PCBA 相連。
  - 例如，當(dāng)電源接通時(shí)，電源指示燈亮起；當(dāng)藍(lán)牙模塊成功連接到外部設(shè)備時(shí)，藍(lán)牙連接指示燈亮起；當(dāng)功放機(jī)處于某種特定的工作模式（如立體聲模式、環(huán)繞聲模式）時(shí)，工作模式指示燈亮起相應(yīng)的燈或者以某種顏色顯示，方便用戶觀察功放機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。