
椅背环绕音箱V2.0 及一些无线音频传输方案的测试
25年8月份,我设计椅背无线环绕音箱,在B站上架卖了几对儿就暂停了,这几个月都在改设计方案,期间测试了一些无线传输的方案,现在总算定型了重新上架。

结构的改进(1)
在V1.0版中,电源和副箱接口都在底部,但底盖固定太简单,插拔时容易脱落,所以在第二版中,接插件和音量都挪到了背面,这样就不怕大力插拔了。

结构的改进(2)
V1.0版夹住椅背的大力夹直接与箱体连接,V2.0版改为插销连接,可以插拔,具备一定的自锁阻力,放在椅背很稳定。但不是固定连接,所以不能倒挂。

之所以这么设计,是大力夹固定在音箱上操作有点费力,分开之后,箱体还可以直接摆放在后方窗台、桌面等位置,只要主副箱连接线够长,可以分的比较开,也算适应更多使用环境吧。
结构的改进(3)
因为更换了无线收发电路,所以发射器体积变大了点,匹配按键纠结了很久最后才加上的,因为每套做好的音箱都是已经匹配好的,通电即连。但为了保险,还是在发射器和音箱底部加了匹配按键,以备不时之需。

加入静音节能模式
新的传输方案具备无声音2分钟后进入节能静音模式,再次有声音时迅速恢复工作。这样设计的原因是在PC端,并不总是有多声道音频,打完游戏看完电影,可能就忘了环绕音箱还开着,节能模式可以节省充电宝电量,此时工作电流很小,大约30秒-2分钟后,充电宝会自动关机。有人可能会觉得这个时间有点短,那么可以激活小电流模式。
充电宝的“小电流模式”,通常在打开电源后,再长按电源键会激活小电流供电模式(指示灯转圈),此时静音延时时间可以长达2小时(具体看充电宝说明书)。双击电源键就可以关闭了,因此椅背音箱去掉了电源开关。

顺便再说一下充电宝的选择,其实只要支持PD 12-15V都都可以用,配套的是15V C口转接头,实测音箱正常音量时平均功耗不到1W,所以对充电宝功率要求也不高,音箱供电接口为5521的DC口,12-20V的外置电源也可以工作,这样在摆放在桌面上时,可以用电源供电。

无线传输方案的多轮淘汰:
从25年9月份到现在,之所以这么久才重新上架,是在找无线传输方案的替代方案。

(1)第一代音箱用的2.4G无线传输模组,延时非常低,音质也不错,对码很快,但具体到给PC传输环绕声道,第一个问题是如果使用PC的USB供电,即便加了隔离供电模组,也有概率出现共地串扰噪音(老昂达主板有,新铭瑄主板没有...),外接充电头供电时串扰噪音消失,但我希望用PC供电,这样就不用单独开关发射器了。
另外是有底噪,其实接普通有源音箱的话,距离1米开外是听不到的,但我这个椅背式环绕的距离很近,这个底噪就比较容易听到,所以不得不放弃它了。

但它的延时真的非常低,大约2ms,很多人可能对这个数字没概念,以340米/秒的声速计算,这只相当于有线音箱挪远70cm产生的物理延迟。

所以手头这几个套件就留给能接受额外接电源,接收端连接有源音箱距离较远的朋友吧。
(2)之后试了一个5.8G的无线耳返,音质、噪音、抗干扰都不错,但每次都需要手动开机配对,延迟约28ms,有点接近我能忍受的极限30ms,遂放弃。


(3)另一个是某网友买过的2.4G套装,音质OK,延迟14ms,信噪比还行,但接台式机大概率要加隔离供电模块,不然就会像那位网友一样遭遇巨大噪音,当作备选吧。


(4)另一套2.4G收发,价格比较便宜,但底噪不太好,音质不算好,低频削弱了,延迟22ms,最后放弃。


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(5)最后就是我决定用的这一套,貌似有点外资背景,音质OK,底噪OK,我这里说的所有的底噪OK,是贴近听仅有沙沙声,没有其他杂音,包括很多回音壁的无线环绕也只能做到这样;有2分钟节能静音功能,没出现过共地串扰噪声,延迟12ms。

它最大的难点是需要一块外围PCB,我只好现学嘉立创EDA,并更新了好几次PCB设计,报废2套模组,很多次我都想放弃了,才算做成功。


受限于目前的设计尺寸和重量,还没有精力去提升音箱的效果,夹持在椅背上的体型要严格控制,不然会阻碍座椅的舒适性。以后可能会尝试更大尺寸的Pro版,提升下音质。
无线传输模组也还有一些5.8G、UHF等方案可以尝试,但成本会进一步增加,以后再说吧。目前只在B站小店上架,因为没手续费、属于DIY手工制品的分类、起码看过视频教程。
量产速度很慢,还要花时间制作降压线、天空和中置、低音炮,我其实并不打算参与到已经白菜化的音箱行业,只是没有我想要的设计罢了。
注意:这类无线音频传输器无法通过多套实现4声道及以上的无线音频传输,他们能实现的是1拖2的广播模式。
而且这类无线传输都要经过ADC模数转换-SOC编码-无线发射 ------------> 无线接收--解码--DAC的过程,噪音和延迟就是这么产生的,较新的回音壁已采用I2S数字信号-发射--接收-数字功放接喇叭的过程。
再多说两句Wisa,搞过无线音频传输才知道这玩意有多麻烦,抛开成本先不谈,延迟、抗干扰、带宽、失真就是个不可能多边形,如果再加上多声道音频,拥挤的2.4G无线频段,各国法律对无线通信的诸多限制,我才真正理解为什么很多大品牌都在无线音频传输上翻过车,为什么除了Wisa,剩下的什么music cast、DTS PlayFi几近消亡,甚至苹果的4只HomePod组多声道方案这么多年都没落地。
我在拆解moon回音壁时,感叹300N这颗与Wisa合作的SOC,能实现3声道(5.1.2的低音炮和俩环绕)或5声道(7.1.4再多俩天空)的无线传输。
Realtek在2025年也与Wisa合作开发,期待有点什么能用的东西。
wisa的方案还分Wisa HT和E,HT代表高端家庭影院,8声道24bit、96KHz、2.6ms延迟和±2 µs的同步精度。

E相对便宜,使用5.0G频段,延迟20ms,采样率48KHz稍低。

还要单独提一下三星,三星回音壁的成功与它的无线数字音频传输较早成熟也有很大关系,三星旗下的其他品牌也可以从中获益,包括JBL等。

所以如果想实现更好的无线传输,拆改回音壁可能是性价比最高的选择,个人还买不到wisa套件。回音壁I2S数字信号-发射--接收-数字功放接喇叭的过程,也就是全程没有line电平的模拟信号,这也是为何我只能拆喇叭不能输出模拟信号的原因。