無(wú)線(xiàn)FM音頻轉發(fā)器可以將音頻信號調制成高頻信號，在一定距離內用調頻收音機進(jìn)行接收。無(wú)線(xiàn)音頻轉發(fā)器被大量地應用于無(wú)線(xiàn)耳機、車(chē)載MP3轉發(fā)器、會(huì )議廣播、樓宇及公園廣播等地方。最簡(jiǎn)單的無(wú)線(xiàn)音頻轉發(fā)器可以只用一個(gè)三極管構成，如下圖所示：
圖一 單管音頻FM轉發(fā)器
上圖采用1只三極管9018構成振蕩器。音頻信號從三極管基極輸入，利用B-E結的變容二極管特性實(shí)現調頻。該電路雖然簡(jiǎn)單，但音質(zhì)很差，振蕩電路穩定性非常不好，電壓的改變，人體或金屬物在天線(xiàn)附近出現都會(huì )改變振蕩頻率從而導致接收端的不穩定。而且該電路只能傳送單聲道的音頻，使用者無(wú)法聆聽(tīng)到高品質(zhì)的立體聲音樂(lè )。
復雜一些的立體聲轉發(fā)器采用集成電路，最常用的是RoHM公司的BA1404。該電路集內部集成了立體聲編碼器，可以產(chǎn)生19kHz的立體聲導頻信號隨音頻一起發(fā)射。如果收音機有立體聲解碼功能就能解調出立體聲音樂(lè )了。BA1404的應用電路如下圖所示：
圖二 BA1404應用電路
與單管的轉發(fā)器比較，BA1404不僅可以傳送立體聲信號，而且音質(zhì)也有了明顯提高，但是分離度、頻響等指標仍然不是很理想，BA1404的音質(zhì)距離欣賞高質(zhì)量音樂(lè )仍然有相當大的差距。由于BA1404內部采用的仍然是LC振蕩器，因此頻率的穩定性仍然不夠好，容易產(chǎn)生頻漂的現象�，F在市面上有相當多的采用BA1404的車(chē)載音頻轉發(fā)器或者無(wú)線(xiàn)耳機成品出售。
要打造出廣播級的音質(zhì)，并且頻率又非常穩定的FM無(wú)線(xiàn)轉發(fā)器，則需要采用數字音頻預處理以及頻率合成等復雜技術(shù)。由于成本和復雜程度等原因，這些技術(shù)通常都只用在廣播電臺，而普通用戶(hù)很難接受。
VMR6512很好地解決了成本與音質(zhì)和頻率穩定度之間的矛盾，讓所有的人都能以很低的成本享受到廣播級別的音質(zhì)。
下圖是VMR6512無(wú)線(xiàn)音頻調制模塊的內部框圖。
圖三 VMR6512 無(wú)線(xiàn)音頻轉發(fā)器框圖
VMR6512無(wú)線(xiàn)音頻轉發(fā)模塊具有以下特點(diǎn)：
廣播級的音質(zhì)l
全集成封裝，無(wú)需任何外部元件即可工作l
音頻采用DSP進(jìn)行處理，為高音質(zhì)提供了保證l
采用頻率合成技術(shù)，振蕩頻率高度穩定l
輸出功率可調，最高可達115dBuVl
頻率范圍88.0MHz-108.0MHz，低端可根據要求擴展到76.0MHzl
可輸入模擬音頻或數字音頻l
具備外部UART接口，可用外部CPU或PC機方便地進(jìn)行控制l
提供頻率設置UP/DOWN輸入，方便獨立使用l
該模塊可應用于：
Hi-Fi無(wú)線(xiàn)耳機l
車(chē)載MP3音頻轉發(fā)器l
無(wú)線(xiàn)話(huà)筒l
會(huì )議廣播系統l
樓宇音樂(lè )播放l
公園音樂(lè )播放l
視聽(tīng)娛樂(lè )設備附件l
校園廣播電臺l
VMR6512內部由一個(gè)CPU對整個(gè)模塊進(jìn)行控制。外部處理器可以通過(guò)UART串口與模塊進(jìn)行通信，對模塊的頻率、發(fā)射功率、接口模式等進(jìn)行設置。此外，模塊還提供了UP和DOWN兩個(gè)引腳，以便在沒(méi)有外部CPU或控制串口的情況下進(jìn)行頻率調整。模塊默認上電發(fā)射頻率是100.0MHz，UP或者DOWN引腳上每給一個(gè)低電平脈沖，則發(fā)射頻率升高或者降低0.1MHz。如果在這兩個(gè)引腳上連續保持低電平，則發(fā)射頻率每0.3秒改變一次。
音頻信號接口可以是普通的模擬音頻輸入，也可以是數字音頻輸入。模擬音頻首先經(jīng)過(guò)音頻A/D轉換器轉換成數字信號再進(jìn)入DSP進(jìn)行處理。數字音頻提供了常用的I2S，left-justified和DSP等三種接口模式，幾乎能夠與所有的codec或者DSP進(jìn)行無(wú)縫連接。
音頻信號數字化之后，DSP會(huì )對信號進(jìn)行濾波、預加重、導頻產(chǎn)生等一系列處理。由于是在數字域進(jìn)行處理，因此具備了模擬電路無(wú)法企及的優(yōu)勢，為高音質(zhì)提供了前提保障。
模塊內還集成了自動(dòng)增益控制（AGC）功能，當輸入音頻超過(guò)一定閾值，AGC會(huì )自動(dòng)將音頻信號進(jìn)行衰減避免失真的出現。而當音頻信號低于某一閾值，AGC電路又會(huì )將音頻信號進(jìn)行一定程度的放大，從而保證了接收端始終有合適的音量輸出。
經(jīng)過(guò)DSP處理之后的信號再經(jīng)過(guò)D/A轉換，送入高頻調制器進(jìn)行FM調制。高頻信號通過(guò)頻率合成的方式產(chǎn)生，頻率可以以10KHz的步進(jìn)進(jìn)行調整，頻率范圍從88.0MHz-108MHz連續可調，若有特殊需要還可以擴展至76.0-108.0MHz。FM調制信號的頻偏也可以進(jìn)行精確調整，不過(guò)通常不建議用戶(hù)自己進(jìn)行設置。輸出FM信號的功率最大為115dBuV，空曠地帶傳輸距離可達五六十米。
下圖是VMR6512的外形及引腳：
圖四 VMR6512模塊外形及引腳說(shuō)明
VMR6512模塊的外形尺寸僅為25mmx15mmx3.8mm（長(cháng)x寬x高），可以方便地嵌入無(wú)線(xiàn)耳機和車(chē)載MP3音頻轉發(fā)器等小型設備中。
下圖是VMR6512的元件符號及引腳說(shuō)明：
圖五 VMR6512元件符號
表一 VMR6512引腳說(shuō)明
表二 VMR6512的相關(guān)參數
下圖是VMR6512的參考設計電路圖：
圖六 VMR6512參考設計電路
上圖的參考設計是基于VMR6512獨立工作模式的設計。其中S1和S2分別用于調整頻率升高和降低。S3用于整個(gè)模塊的Reset。天線(xiàn)采用75cm長(cháng)度的導線(xiàn)會(huì )獲得比較好的效果。
當然也可以利用單片機或者PC機來(lái)對VMP6512進(jìn)行控制，并且駁接數字信號，這樣能進(jìn)一步提高轉發(fā)器的靈活程度并獲得更高的音質(zhì)。如何通過(guò)串口對VMR6512進(jìn)行控制本文不再贅述。
通常情況下VMR6512的發(fā)射距離在空曠地帶可以達到五六十米以上（視天線(xiàn)和收音機靈敏度而定），足以滿(mǎn)足大多數需求。在一些特殊的應用中如果需要傳輸更遠的距離，可以用VMR6512配合北京瑞宇飛科技有限公司的另一產(chǎn)品——VMR6700高頻功率放大器將發(fā)射距離延長(cháng)到1.5公里以上。當然這需要取得相關(guān)部門(mén)的許可。
VM系列模塊采用耐高溫的材料進(jìn)行封裝，因此可以采用回流焊進(jìn)行焊接。在業(yè)余條件下用電烙鐵焊接也是非常方便的。準備一把尖頭烙鐵和一些細焊錫絲（1mm以下最佳）。先在焊盤(pán)上涂上一些助焊劑，然后將模塊放到準確的位置，使模塊上的引腳與焊盤(pán)一一對應好。將焊錫絲放入半孔缺口，用烙鐵輕輕觸碰焊錫絲，很快焊錫就會(huì )融化并且將模塊的半孔焊盤(pán)與底板的焊盤(pán)牢固地焊接在一起。焊接的操作如下圖所示：
圖七 VM系列模塊的手工焊接 |
