802.11 1997年,原始标准(2Mbit/s,2.4GHz频道)。
802.11a 1999年,物理层补充(54Mbit/s,5GHz频道)。
802.11b 1999年,物理层补充(11Mbit/s,2.4GHz频道)。
802.11c 符合802.1D的媒体接入控制层(MAC)桥接(MAC Layer Bridging)。
802.11d 根据各国无线电规定做的调整。
802.11e 对服务等级(Quality of Service, QoS)的支持。
802.11f 基站的互连性(Interoperability)。
802.11g 物理层补充(54Mbit/s,2.4GHz频道)。
802.11h 无线覆盖半径的调整,室内(indoor)和室外(outdoor)信道(5GHz频段)。
802.11i 安全和鉴权(Authentification)方面的补充。
802.11n 导入多重输入输出(MIMO)和40Mbit信道宽度(HT40)技术,基本上是802.11a/g的延伸版。
除了上面的IEEE标准,另外有一个被称为IEEE 802.11b+的技术,通过PBCC技术(Packet Binary Convolutional Code)在IEEE802.11b(2.4GHz频段)基础上提供22Mbit/s的数据传输速率。但这事实上并不是一个IEEE的公开标准,而是一项产权私有的技术(产权属于美国德州仪器,Texas Instruments)。
另外,也有一些被称为802.11g+的技术,在IEEE 802.11g的基础上提供108Mbit/s的传输速率,跟802.11b+一样,同样是非标准技术,由无线网络芯片生产商Atheros所提倡的则为SuperG。好了,我们在来看一下WiFi技术在无线音频中应用的情况。首先,带宽是绝对绝对的没有问题:现如今我们见到的多是802.11g和802.11n的设备,而前者的理论带宽是54Mbps、后者的理论带宽是300Mbps,都远高于传输CD级信号需要的1.4112Mbps。
另外,WiFi在传输距离上也占有明显的优势。在前面,我们曾介绍蓝牙的传输距离也就是在10m左右。然而,WiFi是它的10倍,也就是在100m左右。所以,WiFi可以应用在一些比较大场景中,例如大型的会议室等。
但是WiFi也有自身的一些弊病,这里主要还是干扰的问题。因为,WiFi也是工作在2.4GHz-2.48 GHz ISM射频频段上的。其中,它是在22MHz带宽中的12个重叠信道中选用一个来使用。这样,也无法避免与其它WiFi设备,甚至是蓝牙、2.4G设备的冲突。
另外还有一点,但我们还没有仔细的验证,就当是传言吧,那就是:WiFi技术传输的无线通信质量不是很好,数据安全性能比蓝牙差一些。同时,WiFi在延迟方面,貌似也稍微多一些。
因此,WiFi用于音频的无线传播的前景还是不错的。尤其是带宽和距离上的优势,给WiFi增添了竞争的实力。不过,目前使用WiFi的设备还非常少,还需要厂商付出更大的精力!
在众多无线音频技术当中,目前被看好的,而且最有可能在普通音频设备中、大面积使用的是2.4G技术。2.4G技术确切点儿说,应该叫做“2.4GHz非联网解决方案”。之所以这么命名,很简单,因为它和蓝牙、WiFi一样,都是工作在2.4-2.485GHz ISM无线频段上。而该频段在全世界几乎都是免费授权使用的。因此,在产品成本上面天生会有一些优势,有助于产品的大面积普及。
不过,采用2.4G技术的产品接收端和发送端在生长时便内置配对ID码,形成一对一模式。所以,不同品牌、不同产品之间的接收端和发送端不能混用,这就大大限制了该技术在其他领域的使用和普及。在这一点上,2.4G技术没有蓝牙那么灵活。
其实,一直注意我们该系列文章的朋友会发现:在2.4-2.485GHz ISM无线频段工作的可不止2.4G技术一家——我们刚讲解过的蓝牙、WiFi也都工作在这一频段上。那么,2.4G技术和它们比有哪些不同呢?
首先是带宽,2.4G技术的带宽为2Mbps,能够传输CD级的无线音频信号。相比之下,蓝牙2.0之后的版本都可以达到并远远超过这一数字。至于WiFi,那就更不用说了,它的带宽更高。
此外,2.4G技术的传输距离为10m,这和蓝牙的差不多,但近于WiFi。不过,10m这样的距离已经足够满足普通消费者在家中使用了。而且,2.4G设备的发射端和接收端并不需要连续性工作。所以,相对来说,它更省电。
但在众多不同之中,2.4G技术有一项非常占有优势——那就是抗干扰能力较蓝牙、WiFi更好一些。而这主要还是在于其工作原理,和采用的调频方式方面的原因。
2.4G技术使用的是自动调频技术,理解起来很容易——它就是说:2.4G设备在工作时,如果发现该频段经常被占用,它就会自动跳到一个无人使用的频段,这种跳频的方法随意性很强。
而蓝牙是普通2.4G无线技术上增加了自适应调频技术(adaptive frequency hopping,AFM ),实现全双工传输模式,并实现1600次/秒的自动调频。不过,我们也曾说到蓝牙将2.4-2.485GHz ISM平均划分为79个子频段,所以其跳频也就是在这79个频段中进行。所以,还是容易出现相互干扰的情况。
至于WiFi,它是在2.4-2.485GHz ISM频段中的、22MHz带宽中的12个重叠信道中选用一个来使用。因此,它的可选择性面更窄,相对也容易出现干扰的情况。
目前,就技术成熟度来讲,蓝牙在无线音频方面无疑占有最有利的地位。但2.4G技术也不甘示弱,正在逐步进入稳定和成熟期。现在,已经有多种采用2.4G技术的无线音频解决方案。而且,产品也在逐渐的丰富。
其中,耳机类产品更多一些,在国内比较有代表性的有雷柏、魅格等。尤其是雷柏,其99元的2.4G耳机H1000已经于近日发售,销量很大。
而除了这些之外,雷柏还推出了用于音箱使用的2.4G无线适配器。虽然,我们现在还没有看到其真实产品,但随着雷柏这些99元的无线耳麦、音箱专用无线适配器的出现,无线音频大范围普及的时代即将到来!
以上我们所讲的FM、AM也好,2.4G技术也好,还都是我们比较熟知的一些无线音频技术。那接下来,我们再为大家介绍一些不常见的、以及面向于未来的新兴技术!
先来看RF射频技术,射频的英文全称是:Radio Frequency,其表示的是可以辐射到空间的电磁频率,频率范围从300KHz-30GHz之间。而我们通常所说的RF射频,其实就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。在实际的应用中,每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流,我们熟悉的有线电视系统就是采用射频传输方式。其实,RF射频技术并不新颖,而是一项非常非古老的技术。RF射频技术和我们通常所说的无线传输有很大的关系:将电信息源(模拟或数字的)用高频电流进行调制(调幅或调频),形成射频信号,经过天线发射到空中;远距离将射频信号接收后进行反调制,还原成电信息源。这一过程称为无线传输,其中应用的是RF射频技术。
不过,目前我们手上关乎RF射频技术的资料还很少,但已知的是它的传输距离比较远——近期,耳神就已经开发出RF无线魔盒,用于音频传输,其传输距离为50m,远超过蓝牙、2.4G等。至于其带宽及干扰问题,我们还没有细究。
DAB数字广播也是目前正在应用的无线音频传输技术,只是目前主要在欧洲流行,而国内用的相对来说较少,但在北京、广东等地已经有采用DAB的广播了。
DAB是Digital Audio Broadcasting的简写,它DAB是继AM、FM传统模拟广播之后的第三代广播——数字信号广播,它的出现是广播技术的一场革命。数字广播具有抗噪声、抗干扰、抗电波传播衰落、适合高速移动接收等等优点。它提供CD级的立体声音质量,信号几乎零失真,可达到“水晶般透明”的发烧级播出音质,特别适合播出“古典音乐”、“交响音乐”、“流行音乐”等,极其受到专业音乐人、音乐发烧友和音响发烧友的追捧!而且,在一定范围内不受多重路径干扰影响,以保证固定、携带及移动接收之高质量。
相比模拟广播,DAB这种数字广播最大的特点有两个。一就是带宽,DAB可以传输任何文本甚至是图像信号。因此,你不必为其品质所担心。据悉,DAB广播的信噪比起码在95db以上,编码率则达到了192Kbps,远超过一般的MP3,从而接近CD的音质。
其二就是,数字信号传输抗干扰和抗电波衰减的特性,DAB广播十分适用于在激烈的移动环境中使用,例如车载等。
就此来看,如果说2.4G技术最适合于普通的民用级设备、适用于小范围的使用的话,那么,DAB数字广播就适用于广域的高质量音频传输了。只不过,这需要全面改变目前的广播系统,这是很大的工程,也很难、很麻烦。
接下来,我们再来看三种新兴的无线技术,它们分别是:UWB、WiHD和WDHI。
UWB,其全称为UltraWideband,中文译名:超太宽。它是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。而且,它可以通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号——UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbps至数Gbps的数据传输速率。据悉,UWB具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势。而且,UWB可以使用1GHz以上,至多个GHz的频段。我们不难看出,UWB技术在各方面都有很抢眼的表现,所以,有人称它为无线电领域的一次革命性进展,认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。
另外,UWB技术可以和其它一些无线技术搭配使用,用来提高传输的带宽。比如说,蓝牙3.0可通过UWB技术进行拓展——将原有24Mbps的带宽理论数值提升到480Mbps、距离10米时传输速率能提升至100Mbps。至于WiHD和WDHI这两项技术,它们和我们上面讲述的无线音频技术不同——它们已经不再是单单传输音频信号了,而是传输“音/视频”信号。WiHD,英文全称为WirelessHD(无线高清,简写为WiHD)技术是一种很让用户期待的高速无线技术,这主要在于它运用了60GHz频段(毫米波)的频谱,能够取得更大的数据传输速率,其最初的传输速率便高达4Gbps,从而能更可靠地提供传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的频宽。WiHD标准的主导厂商有英特尔、LG、松下、NEC、三星、SiBEAM、索尼、东芝等行业领导性厂商,该标准主要针对的用户群包含HDTV电视机、机顶盒、DVD播放机、数码相机、游戏机、HTPC等,让消费者可在多台电子设备之间传送、播放以及携带高清内容。
目前,WiHD 1.0 Specification技术规范已经发布,其确立了无线高清的基本标准,通过智能天线技术的运用可克服60GHz下的视线限制问题,并加强了数字传输内容保护(DTCP),得到了众多国际性消费电子制造商的支持,支持真正的无压缩视频流传输,强制性的使用了通用控制技术,用户可以容易的构建和管理自己的无线视频局域网(WVAN),传输距离10米内。
WHDI,意为Wireless HDMI,中文意为无线高分辨率数字多媒体接口。它也是一种针对于高清的无线技术,而其主要的做法,就是将超宽带技术与HDMI技术相融合。另外,WHDI主要利用的是5GHz的频带,数据传输速度最快可达1.5Gbps。充足的带宽,可以使WHDI可以传输720P/1080i的非压缩HDTV影像。另外,WHDI的传输距离较远,且穿透力很强。其支持采用Deep Color(深色)技术的1080p/60Hz全高清显示,有效传输距离为30m。而且,其在30米之内可穿透墙壁,影响极小——延迟小于1毫秒。而且,WHDI指定了高清视频传输,以及音频和控制。全面WHDI控制协议将使用户能够集中控制从家庭中的所有A/V设备,传输几乎没有延迟,用户不会遇到声音和视频异步的问题,也可以后利用WHDI连接网络娱乐音频视频游戏。