红外技术在家庭中的应用
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2010年，全球生产的红外接收器超过7亿颗。其中，大多数接收器被用于机顶盒、DVD、电视机、游戏机、空调、投影机、数码相机和笔记本电脑中我们熟知的遥控应用，红外技术在一些新兴应用中也正在寻找新的空间。如3D电视的第一代主动快门式眼镜使用红外信号与电视机同步。用红外技术将音频信号发送到侧环绕音箱和后置音箱，可以简化家庭影院的安装过程。红外技术还被用作Universal Electronics发布的新协议的平台，使手持设备之间能象遥控器和机顶盒一样进行双向通信。 有两类红外传输技术：直接视线传输和散射传输。直接红外传输的特点是要求发送和接收设备之间在视线上不能有遮挡。散射式红外传输是非视线传输，而且没有方向性。这种传输方式的红外线很象从灯泡里发出的光。光线从墙和天花板上反射回来，洒满整个房间。在本文中，我们会讨论在一些新兴红外应用中应用这两种原理。 3D电视主动快门式眼镜的互操作难题 通过打开和关闭左右两边的光圈，使之与在电视机屏幕上显示的图像保持同步，家庭影院系统的主动式3D快门眼镜可以产生立体的3D效果。红外技术被用来捕捉从电视机到眼镜的同步信号。当第一个这种眼镜面世时，业界不得不专门为这种眼镜设置一个物理层或专用的通信协议标准，由此产生了多种解决方案。有些第一代3D同步系统使用850nm波长，其他的使用940nm。有些第一代系统的传输协议使用了载频，其他则使用未经调制的信号。在这些系统中采用了不同的和不兼容的数据信号定时协议。有的协议要求在整个时间段内进行同步，其他的使用锁相环(PLL)。有些系统使用一个或两个发射器来发送同步信号，有的最多会用10个发射器。有些系统的发射器和遥控接收器是隔离的，以避免串扰;有些则把发射器和接收器紧挨着放在同一个窗口后面。这些系统之间互不兼容，所以眼镜是根据显示器定制的，而且价格也很贵。 由于一些3D电视机使用与红外遥控接收机相同的940nm红外波长，会在彼此之间产生干扰。在观看3D电影时，同步发射器持续不断地象眨眼一样开和关。如果用户想让电影暂停一下，调大音量，或开启字幕，遥控信号就必须从向电视机遥控接收器发出的大量红外信号中挤过去。遥控接收器根据同步发射器的红外信号，自动调节增益。接收器的灵敏度会降低，或干脆停止工作。传输距离也受到不利影响。用户必须离电视机更近才能执行指令，或反复按指令键。这不但会影响与机顶盒或电视机的通信，也会中断DVD和空调的遥控信号。非调制3D系统对小型荧光灯发出的噪声脉冲尤其敏感。因此，有些设计方案使用大量发射器的原因是需要在这类系统中最小化接收机灵敏度，避免信号因CFL和其他来源而中断。糟糕的是，使用这种高发射器功率的3D系统本身就会变成一个主“噪声源”，把遥控器等其他红外系统全部搞乱。 消费电子协会(CEA)的3D电视同步工作组正努力解决这个问题，开发了一个通信标准，使眼镜能够互操作。一副符合CEA标准的市售Sony眼镜应该能和符合CEA标准的三星电视的眼镜一起工作，能够与任何电视兼容对消费者是有好处的，而且肯定会降低眼镜的价格。这个通信标准的目标是保证从3D电视机到主动式眼镜的红外同步信号不会受电视机遥控器信号和其他周围光学噪声源的影响，遥控信号也不会受同步信号的影响。这个建议标准可能会采用不同于标准遥控波长的3D电视红外同步信号，定义了一个传送信号的公共载频，降低了同步发射器的发射强度，围绕调制信号定义了标准化的传输协议。例如，3D同步使用25kHz、波长830nm的短突发调制信号，最大发射强度为1000 mW/sr。这类标准对现有遥控系统的影响最小，能够用TSOP35D25或TSOP75D25 3D接收器和TSHG8400或VSMG2720红外发射器就能轻松实现。CEA计划在二月份提交这个建议案。 用于音响的光学系统—家庭影院系统 由于遥控器和3D电视同步的主要难题是互操作和干扰，传送的信号要求聚焦或正对着接收器。相反，散射的红外信号是无方向性的。在被接收到之前，发射信号会在不同的表面上产生反射，信号会被削弱或衰减。散射式红外系统的挑战是接收和处理这种微弱信号。 |
