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Hi-Fi音響入門指南（第二版）

為了解決usb延長線的問題，作者唐道濟 這樣論述：

本書是音響技術與音樂欣賞相關知識的百科，內容深入淺出、側重實用而新穎全面。 全書分4部分:（1）電聲基礎，包括聲學和音響的基礎知識；（2）音響釋疑420例，對420個有關音響技術的實際問題進行解釋；（3）音樂與欣賞，提供欣賞音樂和選購軟體的相關知識；（4）電子音響史料，介紹電子音響技術的發展沿革。音響實際涉及的知識門類很廣，包含著大量技術和藝術內容，需要了解和掌握的實踐和理論知識數不勝數。 本書內容是廣泛徵求各界意見，並根據筆者多年積累的經驗選擇的，都是愛好者平時容易遇到並希望了解的，包括音響技術的基礎知識、術語、操作運用、維護保養等。本書可供音樂、音響愛好者及有關專業人士閱讀，在高質量聲

音重放方面作為參考和指南。 唐道濟（1939年12月— ），江蘇無錫人。中國電子學會會員，中國聲學學會高-級會員，江蘇省科普作家協會會員，無錫市科學技術協會委員，無錫市科普作 協秘書長，無錫市音響技術專業委員會主任。自幼熱愛自然科學及文學藝術，喜歡動手。1950年代起即在專業刊物發表大量文章，1961年起從事電子技術教 育工作，1970年代起專事電聲及電子產品開發工作。 1980年代起出版電子、電聲專著7本。1990年代起為普及提高音響技術作了大量工作，多種報刊特 約撰稿作者。1995年參加國家勞動部有關專業的國家標準及規範的制訂，並於1995、1996年擔任國家

標準及規範專家組主審。 主要著作:《無線電元器 件應用手冊》，《揚聲器放音系統實踐》，《新編無線電元器件應用手冊》，《音響發燒友必讀》，《實用高保真放大手冊》，《音響技術與音樂欣賞手冊》，《電 子管聲頻放大器實用手冊》，《Hi-Fi音響入門指南》，《電子管聲頻應用指南》等。 第 一章　電聲基礎 1 1.1　音響“發燒”的十大誤區　2 1.2　聲音的特性　5 1.3　聽音房間的建築聲學特性　12 1.4　聽音房間的聲學處理　14 1.5　室內聲學處理中的誤區　18 1.6　聽音評價　20 1.7　音質評價中的誤會　27 1.8　音響系統的組成　28 第　二

章 音響釋疑420例　29 1．什麼是音響　29 2．什麼是高保真度　29 3．聲頻頻率範圍是多少　30 4．什麼是倍頻程　30 5．什麼是非線性　30 6．什麼是頻率回應　30 7．什麼是滾降　30 8．什麼是脈衝　31 9．什麼是轉換速率　31 10．什麼是電平　32 11．什麼是品質因數　32 12．什麼是阻尼　32 13．什麼是瞬態　32 14．什麼是動態範圍　33 15．什麼是趨膚效應　33 16．什麼是順性　33 17．什麼是猝發聲　33 18．什麼是交流聲　33 19．什麼是汽船聲　34 20．什麼是顫噪效應（微音器效應）　34 21．什

麼是耦合　34 22．什麼是自舉電路　34 23．什麼是矩陣　35 24．什麼是開環、閉環　35 25．什麼是PCM　35 26．什麼是回饋　35 27．什麼是聲回饋　36 28．什麼是共模　36 29．什麼是共模抑制比　36 30．什麼是去加重　36 31．什麼是聲道　36 32．什麼是粉紅雜訊　37 33．什麼是“計權”　37 34．什麼是鎖相環　37 35．什麼是亥姆霍茲共鳴器　38 36．類比和數位有何區別　38 37．取樣和量化是怎麼回事　38 38．什麼是超取樣　39 39．多比特與1bit有什麼不同　39 40．什麼是“數碼聲”　40 41

．什麼是MASH　40 42．什麼是Delta-Sigma　40 43．什麼是HDCD　41 44．什麼是時基誤差　41 45．什麼是聲像、聲像群　42 46．什麼是功率頻寬　42 47．什麼是音樂感　43 48．什麼是MPEG標準　43 49．什麼是多層功能表　43 50．什麼是多媒體　44 51．什麼是無線音響　44 52．什麼是Hi-End　44 53．什麼是RIAA曲線　45 54．什麼是VU表和PPM表　46 55．什麼是運算放大器　46 56．什麼是達林頓電晶體　46 57．什麼是互補電路　47 58．什麼是直流放大器　47 59．什麼是差動放大

器　48 60．什麼是渥爾曼放大器　48 61．什麼是倒相放大器　48 62．什麼是長尾對放大器　48 63．什麼是陰極（射極）跟隨器　49 64．什麼是SRPP電路　49 65．什麼是OTL和OCL　49 66．什麼是單端放大器和推挽放大器　50 67．什麼是單端推挽電路　50 68．什麼是菱形差動放大　51 69．什麼是超線性放大　51 70．什麼是無開關放大器　51 71．什麼是可變偏流放大器　52 72．什麼是巴克森道爾音調控制　52 73．有源的、無源的是什麼含義　53 74．什麼是濾波器　53 75．什麼是分界頻率　53 76．基本單位及常用輔助單

位如何換算　53 77．什麼是分貝　54 78．怎樣記憶常用分貝數的倍數　54 79．調諧器的基本參數有哪些　55 80．雷射唱機的基本參數有哪些　56 81．盒式錄音座的基本參數有哪些　57 82．什麼是高保真磁帶錄、放音設備的最低電聲技術指標　58 83．聲頻放大器的基本功能有哪些　58 84．聲頻放大器的基本參數有哪些　60 85．什麼是高保真聲頻放大器的最低電聲技術指標　62 86．音箱如何分類　63 87．什麼是高保真揚聲器的最低電聲技術指標　69 88．音響技術是怎樣演變的　69 89．什麼是MTV　70 90．什麼是背景音樂和前景音樂　70 91．什

麼是專業音響器材　71 92．音響器材如何定位　72 93．怎樣購買音響　72 94．什麼是“煲機”　73 95．什麼是音響的“黃金搭配”　74 96．“水貨”有什麼不好　75 97．如何選購二手音響器材　75 98．什麼是器材的C/P值　76 99．什麼是OEM產品　76 100．什麼是分立元器件　77 101．元器件高檔的器材一定音質好嗎　77 102．環形變壓器的優缺點　77 103．廣告詞後面還有什麼資訊　78 104．套裝組合音響為什麼不受愛好者歡迎　78 105．什麼是CE標記　79 106．IHF　代表什麼　79 107．世界上最具影響的音響雜誌有

哪些　79 108．英國What　Hi-Fi 雜誌的星級含義是什麼　83 109．什麼是格蘭披治大獎　84 110．美國Stereophile雜誌上榜器材如何分檔　86 111．技術指標的後面還說明瞭什麼　86 112．音響設備使用前要注意些什麼　87 113．音響設備上一些常見標記的含義　87 114．音響器材如何保養　88 115．保險絲管燒掉怎麼辦　88 116．什麼是電路的檢測點　89 117．怎樣以“耳朵收貨”　89 118．值得收藏的古董音響有哪些　89 119．各國的合格電子產品標記有哪些　90 120．在音樂廳裡聽到的是什麼聲音　92 121．關於“

原汁原味”　92 122．什麼是“皇帝位”　93 123．為什麼大部分唱片定位感並不強　93 124．室內傢俱對音質有何影響　93 125．音樂欣賞與視覺環境　94 126．正方形房間怎麼辦　94 127．怎樣尋找近反射聲的反射點　95 128．如何判斷房間混響時間是否適當　95 129．如何判斷房間聲音擴散是否均勻　95 130．何謂“活”（“死”）的房間　95 131．房間與低頻重放有什麼關係　96 132．多大的音量好　96 133．不同結構房間在聲學處理上需注意什麼　97 134．擴散板有什麼作用　97 135．音箱放在房間的寬邊還是窄邊　98 136．幾

個不易理解的音質評價用語　99 137．盲目A/B比較有何不足　100 138．錄音製品是原聲嗎　100 139．盜版唱片和正版唱片有什麼區別　101 140．杜比研究所有多少種標誌　101 141．音視媒體知多少　102 142．“英國聲”“美國聲”“歐洲聲”有何區別　104 143．什麼是“膽味”　104 144．有哪些著名的音箱擺位方法　105 145．特殊音色好不好　107 146．音響系統的頻響範圍要多寬　107 147．什麼是40萬法則　107 148．音響系統中有哪些失真　108 149．輸出功率有哪些表示方法　109 150．模擬唱片有何魅力　110

151．MM、MC唱頭的優缺點　112 152．唱針有哪幾種　112 153．如何保養唱針　113 154．如何正確連接電唱盤　113 155．為何唱頭的負載不同會影響音質　114 156．針壓大小有何影響　114 157．什麼是超前距、循跡能力及內側力　115 158．怎樣調整電唱盤　116 159．怎樣正確使用、保養電唱盤　116 160．如何正確使用、保養LP唱片　117 161．怎樣清洗LP唱片　118 162．CD機為什麼要採取高比特和超取樣　119 163．雷射唱機有哪些數位輸出介面　119 164．哪種數位傳輸介面好　119 165．哪種數字連線好

　120 166．什麼是S/P　DIF介面　121 167．何謂D/A轉換器　121 168．D/A轉換器電源為什麼要常開　121 169．何謂數位介面處理器　122 170．為什麼用小提琴聲的表現考評CD機　122 171．常見的CD轉盤系統有哪些　122 172．常見的DAC方式有哪些　123 173．為什麼高檔CD機要用片夾壓住唱片　123 174．升頻能提高CD片重播音樂的音質嗎　124 175．I2S介面有什麼好處　124 176．怎樣改善CD片音質　124 177．什麼是CD-R　125 178．燒錄的CD-R為什麼音質會下降　125 179．什麼是DV

D-Audio　125 180．什麼是SACD　126 181．盒式磁帶如何分類　126 182．錄音座哪種磁頭耐磨　127 183．怎樣利用自己編輯的盒帶　127 184．杜比降噪系統有哪些　128 185．錄音座上MPX　FILTER鈕有什麼用　128 186．杜比HX和杜比HX　Pro有什麼功用　129 187．高檔錄音座為何要用三磁頭　129 188．什麼是最佳偏磁　130 189．影響盒式錄音音質的因素　130 190．如何確定合適的錄音電平　130 191．如何正確使用、保養盒式磁帶　131 192．怎樣判別磁帶的壽命　131 193．什麼是調頻和調幅　

131 194．什麼是多徑失真　132 195．調諧器中的新功能RDS是什麼　132 196．接收調頻廣播為什麼要裝天線　132 197．什麼是國際米波段　133 198．什麼是MD　134 199．碟片上的THX代表什麼　134 200．什麼是S-VHS　135 201．什麼是W-VHS和D-VHS　135 202．影碟機、雷射唱機、VCD機不能檢索的對策　135 203．什麼是DVD　136 204．買CD機好還是DVD機好　137 205．怎樣用DVD播放數位環繞聲音樂　137 206．什麼是比特速率　138 207．DVD有哪些信號拾取系統　138 208

．如何正確使用、保養光碟　138 209．CD片的壽命　139 210．傳聲器如何分類　139 211．如何選用傳聲器　140 212．怎樣正確使用、保養傳聲器　141 213．什麼是異相雙傳聲器法　142 214．什麼是鄰近效應　142 215．頻譜與聽感　142 216．音樂欣賞與視覺環境　143 217．音響組合中要不要用等化器　143 218．如何用等化器進行音響效果補償　144 219．頻率補償不當會造成什麼後果　144 220．頻率均衡電路有什麼功用　145 221．前後級放大器有何介面要求　145 222．數位元元音量控制有什麼不足　145 223．

甲類、乙類和甲乙類放大器有何不同　146 224．什麼是純甲類放大　147 225．什麼是AA類放大器　147 226．什麼是D類放大器　147 227．放大器的信號輸入端子如何連接　147 228．功放是否一定要接負載後才能開機　148 229．“膽”機和電晶體機有什麼差異　148 230．如何選用電子管　149 231．如何判別電子管的新舊　150 232．電子管怎樣代換　151 233．如何正確使用電子管　153 234．電子管的壽命有多長　154 235．電子管為什麼會紅屏　155 236．電子管內產生輝光和打火是什麼原因　155 237．如何提高“膽機”信

噪比　155 238．“麥景圖”功率放大器有什麼特殊裝置　156 239．什麼是EDP電路　157 240．什麼是DFT技術　158 241．如何延長電子管放大器的壽命　158 242．什麼是雙功放驅動　159 243．功率放大器總樣橋接　160 244．功率放大器的阻尼係數有何作用　160 245．場效應功率管一定音質好嗎　161 246．什麼是IGBT功率電晶體　162 247．音響設備中的運算放大器　162 248．響度控制開關的不足是什麼　163 249．音調控制有必要嗎　163 250．交流電源的極性對音質有沒有影響　164 251．電源濾波器有何作用　1

64 252．功率放大器的大電流性能有什麼意義　166 253．電源變壓器與負載能力有何關係　167 254．電源變壓器通電後為什麼會產生叫聲　167 255．什麼是“直駁”和無源前級　168 256．放大器的AUX端子有什麼用　168 257．放大器上的MODE鍵有什麼用　168 258．線材與音質有何關係　168 259．如何選用線材　171 260．使用RCA介面要注意什麼　172 261．使用XLR介面要注意什麼　172 262．使用光纖要注意什麼　173 263．平衡接法有什麼好處　173 264．音響線材端子頭為什麼要鍍金　174 265．音響設備上的連

線插頭採用焊接好還是壓接好　174 266．信號線用長的好還是短的好　175 267．銅線和銀線有什麼區別　175 268．視頻線和數碼線有何區別　175 269．揚聲器的電氣連接要注意什麼　175 270．左、右聲道的標記是什麼　176 271．揚聲器系統的基本參數有哪些　176 272．揚聲器的f0和Q0有何意義　179 273．什麼是高順性揚聲器　180 274．揚聲器有哪些非線性失真　180 275．揚聲器口徑與性能有何關係　181 276．揚聲器錐盆形狀與頻率特性有何關係　181 277．揚聲器折環和定心支片起什麼作用　182 278．防塵罩形狀對音質有何影

響　182 279．磁液有什麼作用　183 280．球頂揚聲器振膜與音色有關嗎　183 281．帶式高音單元有什麼優缺點　183 282．同軸揚聲器有哪些優缺點　184 283．全頻揚聲器有哪些優缺點　184 284．什麼是平板揚聲器　185 285．揚聲器單元的聲中心在哪裡　185 286．如何確定揚聲器的極性　185 287．如何測定揚聲器的固有諧振頻率　185 288．如何測定揚聲器振動系統的等效品質　186 289．超高音揚聲器的使用要點　186 290．欣賞音樂需要超低音嗎　186 291．什麼是超重低音　187 292．家用音箱用大的好還是小的好　187

293．雙線分音能提高音質嗎　188 294．兩對音箱能疊放嗎　188 295．採用多隻小口徑低音單元的音箱好不好　188 296．音箱的箱體是不是用以產生共鳴的　189 297．為什麼音箱中要使用分頻網路　189 298．如何選擇分頻器　190 299．揚聲器為什麼要裝進箱體才好聽　191 300．什麼是音箱的功率範圍　191 301．音箱要配輸出功率多大的放大器　191 302．小功率膽機要配什麼音箱　192 303．什麼是音箱的頻率回應範圍　193 304．什麼是揚聲器的阻抗特性　193 305．音箱的阻抗要與功放相符嗎　194 306．什麼是線性相位音箱　

194 307．什麼是雙極型音箱　195 308．什麼是偶極型音箱　195 309．什麼是衛星音箱系統　196 310．如何判定左、右聲道音箱的連接相位　197 311．音箱的可調聲導管有何作用　197 312．可以使用白熾燈泡做動態擴展嗎　198 313．音箱內吸聲材料多好還是少好　198 314．音箱箱體形狀與頻率回應的關係　198 315．音箱箱體尺寸什麼比例好　199 316．如何改造倒相式音箱　199 317．如何調試分頻器　199 318．自製音箱要注意哪些問題　200 319．自製音箱用什麼樣的分頻器好　200 320．自製音箱的誤區　201 321

．怎樣調整倒相式音箱　202 322．音箱前的網罩可否取下　203 323．有些音箱為何不用香蕉插口　204 324．放大器的前後級連接插頭及音箱接線柱間的連接片會影響音質嗎　204 325．什麼樣特性的音箱音質好　204 326．關於音箱的一些不為人重視的問題　205 327．怎樣選用音箱腳架　206 328．如何安裝音箱腳釘　207 329．如何選擇音箱的擺位　208 330．音響設備和機械振動有何關係　210 331．音響器材如何避振　211 332．耳機聽音樂好不好　213 333．環繞聲與解碼器　214 334．關於虛擬環繞聲　216 335．杜比環繞聲的

音箱設置和調整　217 336．家庭影院中的視頻設備　218 337．音樂愛好者的家庭影院　220 338．AV音箱有什麼特殊要求　223 339．“雅馬哈”YST是什麼　224 340．什麼是音響氣流團音箱　224 341．如何選用超低音音箱　225 342．如何連接有源超低音音箱　225 343．使用超低音音箱易犯的錯誤有哪些　226 344．有超低音音箱的家庭影院系統要注意什麼　227 345．使用環繞音箱應注意什麼　227 346．環繞音箱有哪些非常規擺法　227 347．為什麼不能用電視機作為中置音箱　227 348．雙中央聲道音箱有什麼好處　228 34

9．為什麼大部分AV放大器重放音樂並不理想　228 350．AV功放在聽CD時，如置於環繞聲模式因何音質會變差　228 351．AV放大器的視頻輸入端有什麼用　228 352．如何決定中置模式　229 353．帶環繞聲的彩電能代替家庭影院嗎　229 354．杜比環繞聲和杜比定向邏輯環繞聲有何區別　229 355．環繞聲解碼器中的延時有什麼作用　230 356．杜比環繞聲與DSP有何不同　230 357．什麼是SRS處理器　230 358．什麼是Spatializer　3D　231 359．什麼是QSurround　232 360．什麼是虛擬杜比環繞聲　233 361．什

麼是無源環繞聲解碼　233 362．什麼是OPSODIS　234 363．什麼是聲音棒　235 364．什麼是Air　Surround Xtreme技術　235 365．家庭THX是什麼　235 366．THX系統有什麼特點　237 367．什麼是DTS　237 368．DSP的由來　238 369．杜比AC-3有什麼不足　242 370．什麼是Dolby　Digital EX/DTS ES/THX Surround EX　242 371．什麼是BBE技術　242 372．什麼是DCS　243 373．有幾種環繞聲播放技術　243 374．什麼是嵌牆式音箱　244

375．家庭影院效果為什麼不好　244 376．DVD機和AV放大器中的杜比數字解碼器哪個更好　245 377．如何判斷視訊訊號的品質　245 378．什麼是電視機的水準解析度　245 379．什麼是色溫　246 380．16∶9螢幕好不好　246 381．掃描線倍增器有什麼用　246 382．大螢幕電視機有哪幾種　247 383．有哪些新型平板顯示技術　247 384．什麼是3D影音　248 385．怎樣調整投影電視機　248 386．S端子有什麼好處　249 387．什麼是色差輸出　250 388．什麼是高清1080p與1080i　250 389．怎樣組合的卡拉

OK效果好　251 390．怎樣使你的卡拉OK效果好　251 391．什麼是MP3　251 392．什麼是iPod　252 393．怎樣使用遙控器　253 394．什麼是學習型遙控器　253 395．什麼是PC-HiFi　253 396．多媒體電腦能代替AV中心嗎　254 397．如何淨化多媒體電腦的視聽效果　254 398．什麼是USB介面　254 399．什麼是HDMI介面　255 400．什麼是藍光光碟　256 401．什麼是網路下載無損音樂格式　257 402．什麼是次世代聲頻　258 403．雷射唱機的新趨向　258 404．CD目前會被淘汰嗎　258

405．什麼是DAB　259 406．什麼是硬碟播放機　259 407．關於移動硬碟播放機　259 408．什麼是高清多媒體播放機　260 409．什麼是HDTV　261 410．什麼是桌面音響系統　261 411．什麼是音樂伺服器　262 412．常用的無損聲頻下載格式有哪些　262 413．無線影院系統的組建　263 414．一些易為大家忽略的問題　263 415．汽車音響的由來和特點　266 416．如何選擇和改裝汽車音響　267 417．什麼是“摩機”　267 418．關於“焊機”　270 419．關於升級的問題　270 420．世界著名頂級音響器材品牌

錄　271 第三章　音樂與欣賞　284 3.1　從作曲、演繹到聆聽　285 3.2　器樂與聲樂　286 3.3　音樂四要素　287 3.4　音樂的形態和結構　288 3.5　音樂的體裁　290 3.6　怎樣欣賞音樂　292 3.7　管弦樂團巡禮　294 3.8　樂器的音色　297 3.9　CD錄音技術　301 3.10　世界著名音樂製品公司　303 3.11　寧缺毋濫 擇己所愛──選購CD要旨　308 1．DDD與ADD　309 2．全曲與集錦　310 3．高價與低價　310 4．雙片系列　311 5．關於“天碟”　311 6．如何選擇版本　312 3.1

2　唱片評論的權威──“發燒天書”兼及其他　314 3.13　樂曲的編號和代碼　316 3.14　名曲指引　317 1．巴羅克音樂　317 2．古典音樂　321 3．浪漫主義音樂　334 4．後期浪漫主義樂派與新古典主義音樂　345 5．民族樂派　353 6．印象主義音樂與現代音樂　366 7．其他小品音樂　372 3.15　中國民族傳統音樂　392 1．中國的十大名曲　392 2．江南絲竹八大麯　393 3．廣東音樂　394 4．傳統民樂曲　395 3.16　輕音樂　398 3.17　流行音樂　399 1．爵士樂　399 2．搖滾樂　399 3．流行歌曲

　400 3.18　最負盛名的世界古典名曲　401 3.19　著名樂團簡介　403 3.20　古典音樂小詞彙　412 第四章　電子音響史料　417 4.1　電子管簡史　418 4.2　電子管外形的進化　424 4.3　阻容元件簡史　429 4.4　揚聲器及系統簡史　434 4.5　聲頻線材及其興起　440 4.6　收音機簡史　444 4.7　收音機外殼和刻度盤的演變　450 4.8　模擬唱片及唱盤簡史　454 4.9　磁性錄音簡史　459 4.10　數位錄音簡史　464 4.11　聲頻放大器簡史　468 4.12　家庭影院簡史　473 參考文獻　477 後記

　478

usb延長線進入發燒排行的影片

無線網路卡可靠度壽命預估試驗之研究

為了解決usb延長線的問題，作者張永盛 這樣論述：

無線網路通訊產品發展愈來愈迅速，是一種趨勢也是主流，這為資訊產業帶來一片生機，使用範圍可普及到軍事領域運用、商業領域運用、醫療面應用、運輸及物流領域、生活上…等之應用，由於應用範圍之廣大，網路科技產品也是生活上不可或缺的必須品。網路技術服務及產品己改變人類的生活方式。無線網路卡也是無線通訊產品重要的一環，針對無線網路產品的研發與製造，除了達到小巧、美觀及操作便利之外的兼具，產品的可靠度以及壽命也是一般企業在商場上的決勝關鍵。壽命高的產品代表它的品質良好，耐用程度高，同時也提升了市場上的競爭力，更能夠建立該企業品牌良好的形象，使得大眾消費者在心目中的第一理想選擇。本研究針對無線網路卡(Wire

less Internet USB Card)進行可靠度壽命預估試驗(MTBF；Mean Time Between Failures；平均故障間隔時間)，以商業標準(Bellcore, 即為Telcordia的前身)來探討無線網路卡，預估產品壽命水準。所預估的壽命水準，必須達到企業客戶所要求的保固年限，經實驗分析，環境因子中，溫度愈高及電子應力愈大，則所預估的產品壽命將愈短，因此本研究在對企業在做可靠度預估與試驗時，有相當的幫助，將增加產品的改善空間及方向。關鍵詞：無線網路卡，無線區域網路，可靠度壽命試驗，平均故障間隔時間

物聯網之芯：感測器件與通信晶片設計

為了解決usb延長線的問題，作者曾凡太 這樣論述：

本書為“物聯網工程實戰叢書”第2卷。書中從物聯網工程的實際需求出發，闡述了感測器件與通信晶片的設計理念，從設計源頭告訴讀者我要設計什麼樣的晶片。積體電路設計是一門專業的技術，其設計方法和流程有專門著作介紹，不在本書講述範圍之內。 本書適合作為高等院校物聯網工程、通信工程、網路工程、電子資訊工程、微電子和積體電路等相關專業的教材，也適合感測器和晶片研發人員閱讀，另外也適合作為智慧城市建設等政府管理部門相關人員的參考讀物。 叢書序 序言 第1章 物聯網積體電路（IoT IC）晶片設計概述1 1.1 集成感測器件技術演進2 1.2 物聯網積體電路晶片分類3 1.3 物聯網積體

電路晶片設計要求4 1.3.1 物聯網積體電路晶片設計一般要求4 1.3.2 物聯網邊緣層設備IC晶片設計要求5 1.3.3 物聯網中間層設備IC晶片設計要求6 1.3.4 物聯網核心層設備IC晶片設計要求7 1.3.5 物聯網積體電路晶片安全性設計8 1.3.6 物聯網積體電路晶片低功耗設計9 1.4 物聯網積體電路晶片生態圈構建9 1.4.1 英特爾佈局雲端物聯網11 1.4.2 Marvell做業界最全晶片平臺解決方案11 1.4.4 TI建立協力廠商物聯網雲服務生態系統12 1.5 物聯網積體電路晶片定制化之變13 1.6 物聯網積體電路晶片產業化發展13 1.6.1 物聯網積體電路晶

片技術發展趨勢14 1.6.2 IC企業在物聯網領域的佈局23 1.6.3 感測器晶片和通信晶片是物聯網積體電路晶片產業的方向28 1.7 本章小結29 1.8 習題29 第2章 積體電路製造與設計基礎30 2.1 積體電路發展簡史30 2.2 積體電路產業變遷32 2.3 積體電路分類與命名規則35 2.3.1 按電路屬性、功能分類35 2.3.2 按集成規模分類37 2.3.3 按導電類型分類38 2.3.4 按用途分類38 2.3.5 按外形分類39 2.3.6 積體電路命名規則39 2.4 積體電路製造40 2.4.1 晶圓製造40 2.4.2 晶圓生產工藝流程44 2.4.3 積體

電路生產流程44 2.4.4 積體電路工藝46 2.4.5 CMOS工藝49 2.5 積體電路封裝49 2.5.1 積體電路封裝技術49 2.5.2 積體電路封裝形式枚舉52 2.6 積體電路微組裝工藝58 2.6.1 不同工藝晶片組裝58 2.6.2 積體電路組裝案例59 2.7 數位積體電路設計概要62 2.8 本章小結64 2.9 習題64 第3章 物聯網感測器件設計65 3.1 感測器件概述65 3.2 材料型感測器66 3.2.1 材料型感測器的基礎效應66 3.2.2 感測器半導體材料特性設計68 3.2.3 摻雜工藝改變半導體敏感特性69 3.2.4 設計材料成分，改變製造工藝

，調節敏感特性72 3.3 結構型感測器73 3.3.1 電阻敏感結構74 3.3.2 電感敏感結構75 3.3.3 電容敏感結構78 3.4 半導體敏感器件81 3.4.1 磁敏元件結構81 3.4.2 濕敏元件結構85 3.4.3 光敏元件結構88 3.4.4 氣敏元件結構93 3.5 生物敏感元件結構95 3.5.1 酶感測器結構95 3.5.2 葡萄糖感測器結構97 3.5.3 氧感測器結構99 3.6 圖像敏感元件結構101 3.6.1 CCD圖像感測器101 3.6.2 CMOS圖像感測器106 3.6.3 色敏三極管108 3.7 感測器介面技術109 3.7.1 感測器融合11

0 3.7.2 I3C匯流排協定111 3.8 幾種感測器設計實例116 3.8.1 MEMS感測器概述117 3.8.2 微機電系統（MEMS）壓力感測器118 3.8.3 微機電系統（MEMS）加速度感測器118 3.8.4 智慧壓力感測器119 3.8.5 智慧溫濕度感測器121 3.8.6 智慧液體渾濁度感測器121 3.9 本章小結122 3.10 習題123 第4章 物聯網通信積體電路設計124 4.1 通信電路概述124 4.1.1 物聯網常用通信方式124 4.1.2 物聯網通信電路進展128 4.2 物聯網有線通信電路設計130 4.2.1 RS232電路設計131 4.2

.2 用VHDL設計UART收發電路132 4.2.3 用Verilog HDL設計USART收發電路135 4.2.4 RS485電路設計141 4.2.5 光纖收發器電路142 4.2.6 USB 2.0介面電路設計143 4.2.7 USB 3.0晶片設計147 4.2.8 USB 3.0轉千兆乙太網單晶片設計148 4.3 物聯網無線通訊技術150 4.3.1 物聯網無線通訊技術概述150 4.3.2 物聯網無線通訊技術特性154 4.4 RFIC晶片設計155 4.4.1 RFIC 設計歷程156 4.4.2 RFIC設計流程156 4.4.3 RFIC設計行業的衰落160 4.4.

4 幾款射頻晶片性能一覽161 4.5 WiFi晶片設計163 4.5.1 WiFi晶片產業概況164 4.5.2 WiFi晶片設計171 4.5.3 WiFi無線收發基帶處理器設計174 4.5.4 WiFi晶片設計案列186 4.5.5 5G WiFi技術191 4.6 藍牙晶片設計193 4.6.1 TI CC2541藍牙晶片概述193 4.6.2 TI CC2541藍牙晶片RF片載系統195 4.6.3 TI CC2541藍牙晶片開發工具195 4.6.4 TI CC2541 藍牙低功耗解決方案196 4.7 本章小結197 4.8 習題197 第5章 窄帶物聯網（NB-IoT）19

8 5.1 NB-IoT概念198 5.2 NB-IoT商業模式199 5.3 NB-IoT技術標準200 5.4 NB-IoT實現高覆蓋、大連接、微功耗、低成本的技術路線201 5.4.1 NB-IoT提升無線覆蓋的方法201 5.4.2 NB-IoT實現大連接的關鍵技術203 5.4.3 NB-IoT實現低成本的技術路線204 5.4.4 NB-IoT實現低功耗的措施206 5.5 NB-IoT晶片設計208 5.5.1 NB-IoT晶片設計目標208 5.5.2 物聯網晶片生產廠商產品一覽209 5.5.3 NB-IoT終端晶片系統結構213 5.5.4 Rx架構的選擇216 5.5.5

Rx混頻器（Mixer）設計216 5.5.6 Rx直流偏移消除電路218 5.5.7 Tx中的模擬基帶219 5.6 NB-IoT業務範圍、應用場景及競爭挑戰221 5.6.1 NB-IoT主要業務範圍221 5.6.2 NB-IoT應用場景222 5.6.3 NB-IoT發展與挑戰223 5.7 本章小結223 5.8 習題224 第6章 “芯”隨“物”動，“物”依“芯”聯 物聯網晶片產業範疇 物聯網（IoT）被認為是世界產業技術革命的第三次浪潮，有著前所未有的大市場。隨著物聯網的普及，作為核心設備的晶片也迎來蓬勃發展，成為物聯網產業競爭的制高點。在千億連接和萬

億市場的吸引之下，運營商、通信設備商、IT廠商、軟體公司和互聯網企業等各方勢力，紛紛競逐這個潛力無窮的“風口”市場。 物聯網晶片產業主要包括RFID晶片、移動晶片、M2M晶片、微控制器晶片、無線感測器晶片、安全晶片、移動支付晶片、通信射頻晶片和身份識別類晶片等。囊括在物聯網這個術語中的器件有感測器、各種類型的處理器、越來越多的片上和片外記憶體、I/O介面和chipsets。封裝這些器件的不同方法也在不斷湧現，包括雲中定制ASIC、各種各樣的SoC、用於網路和伺服器的2.5D晶片，以及用於MEMS和感測器集群的fan-out晶圓級封裝技術。移動晶片作為連接物聯網的核心器件，也是整個網路資訊傳送

的樞紐。 物聯網晶片產業現狀 目前我國物聯網晶片的研發企業由於缺乏相關技術人才，創新服務能力不足，再加上晶片設計週期長、風險高等因素，導致了在晶片領域一直處於劣勢。我國晶片產業的產業基礎、產業結構、產業規模和創新能力與發達國家相比還有很大差距，技術空白點很多，骨幹企業規模和利潤都遠遠不及競爭對手。我國物聯網發展對晶片需求龐大，核心晶片主要依賴進口。以感測器為例，中高端感測器進口比例高達80%，傳感晶片進口比例高達90%，跨國公司在中國MEMS感測器市場占比高達60%。 全球產業正在整合，產業模式在變，中國積體電路產業只有靠創新的研發、創新的思維，才能找到正確路徑，避免掉入陷阱。物聯網產業

規模發展需要跨越三大壁壘：行業壁壘、技術壁壘和需求壁壘。如何突破物聯網晶片產業的核心關鍵技術，正成為我國晶片產業界要考慮的重點。 如何在IC層面推進物聯網技術的創新？從不同視角看物聯網會有不同的理解。 物聯網專家看物聯網：物聯網晶片要微功耗、低成本、多功能。晶片企業看物聯網：小晶片，大機會。投資機構看物聯網：只投物聯網晶片創業公司，這絕對是產業鏈的上游。 物聯網晶片創業挑戰 無論是做物聯網晶片、模組，還是做終端產品，創業的風險其實都很大。物聯網晶片的定位是位於整個產業鏈的上游，雖然投入非常大，門檻也很高，但進入後競爭者想要加入的難度會很高。物聯網市場的長尾效應，讓這些新加入的晶片公司能

夠在廣闊而分散的市場中找到自己的一席之地。晶片市場運營環境正在由運營商需求為主導向行業使用者需求為主導轉變，所以在這個階段，晶片初創企業與行業巨頭並不是競爭對手，而是開拓各自領域的行業夥伴。 物聯網晶片設計聽上去像是很簡單的主題，但深入一點就會發現，物聯網並不是單一的主題，肯定沒有什麼類型的晶片可以構成物聯網的廣泛應用和市場普適。 開發用於汽車、醫療設備和工業控制系統的晶片，還存在安全性的考量。這會帶來額外的複雜度和成本，另外還需要額外的時間來設計、驗證和調試這些設備。 在物聯網邊緣，這些設備盡可能地與設計目標相符。它們會將數以十億計的事物連接到互聯網。它們必須要廉價，必須出現在現場，必

須要能與物理世界進行交互，並且必須滿足低功耗要求。通過感測器和執行器與現實世界交互，涉及高電壓、物理學、MEMS和光子學這樣的領域。物聯網晶片設計需要更可靠、更安全，還需要滿足一些行業標準，比如汽車領域的ISO 26262或用於工業物聯網（IIoT）的OMAC和OPC工業標準。這些都會導致成本增長，也會拉長這些設備上市的時間。尤其是在移動電子產品領域，需要非常低的功耗以延長電池壽命，這需要複雜的電源管理，進一步增加了產品價格和設計複雜性。 “芯”隨“物”動：技能實力確定物聯網“江湖地位” 晶片的功能、性能和成本隨物聯網工程應用而動態變化。實現這些變化，要靠晶片設計企業的研發和技術實力。

（1）誰是霸主？群雄逐鹿核心戰場 萬物互聯離不開小小的晶片，包括華為、聯發科、英特爾和高通在內的行業巨頭紛紛發力物聯網晶片。晶片是物聯網時代的戰略制高點，誰能掌握核心技術，誰就能成為物聯網產業的霸主。 戰鼓擂響，深耕手機晶片市場多年的聯發科聚焦物聯網晶片，推出新一代客制化WiFi無線晶片平臺系列MT7686、MT7682和MT5932，這3款晶片具備了更多實用功能，功耗大大降低（約90%），喚醒時間小於0.1秒，開發者在開發新產品時能獲得周到的技術支援。 華為積極戰略佈局物聯網領域，高度集成的Boudica 120晶片將大規模發貨。預計全球將有20多個國家都部署NB-IoT（窄帶物聯網）

網路。華為已經與40多家合作夥伴展開合作，涉及20多個行業業態，在智慧停車和消防領域的應用處於領先地位。 風靡城市的共用單車是窄帶物聯網技術最大的應用市場之一。搭載物聯網晶片的單車將從一種出行方式擴展為一種生活方式。摩拜不僅牽手高通，在新款單車中加入高通的最新物聯網晶片，還與華為達成戰略合作，在窄帶物聯網應用及創新等領域開展深度合作。 物聯網成為推動世界高速發展的重要生產力，各國都在投入鉅資深入研究探索，我國也不例外。工信部發佈《關於實施深入推進提速降費、促進實體經濟發展2017專項行動的意見》，提出了NB-IoT商業化的具體方向，加快NB-IoT商用進程，包括拓展蜂窩物聯網在工業互聯網、

城市公共服務及管理等領域的應用，支援智慧工廠、智慧聯網汽車等創新業態發展。 （2）誰執牛耳？專利才是爭奪目標 物聯網萬億“蛋糕”雖然美味，但想要咬下去並不是那麼容易。在2G、3G甚至4G時代，中國企業並沒有佔據先發優勢，尤其是在核心技術方面，頻頻吃了專利的虧。例如，高通在CDMA領域擁有3 900多項專利，核心專利600多項，占CDMA所有專利的27%，壟斷了全球92%以上的CDMA市場。在中國，這一比例幾乎達到100%。吃過專利虧的中國企業在佈局物聯網時，更應該未雨綢繆，在專利上加大投入，儘早掌握行業的話語權。 根據諮詢公司LexInnova發佈的物聯網專利調查報告顯示，晶片廠商和網路

設備製造商在物聯網專利方面，晶片巨頭高通和英特爾排名前兩位，專利數量是第三名的兩倍。 物聯網發展還處在初級階段，變數還很多，但可以肯定的是，這將是一場激烈的專利戰。 （3）全面出擊？高通推出系列方案 高通公司第一個產品系列是移動SoC。它保留了高通為智慧手機打造的晶片性能；為了適應物聯網的需求，做了相應的軟硬體調整和改動，使其兼具強勁計算性能和聯網能力。 第二個產品系列是應用SoC。它由高通和穀歌聯手打造，集成Google Android Things軟體系統，支援觸控式螢幕、攝像頭及Google Assistant家居中樞產品的應用。家庭環境的物聯網產品只需要支援WiFi連接，不太需

要4G LTE的連接能力。通過減少對蜂窩技術的支援，優化應用SoC的成本。應用SoC可以用於智慧助手類產品、溫度調節器、安全類產品，甚至智慧冰箱。哈曼和聯想分別與高通合作，宣佈採用高通家居中樞平臺開發家居產品。 第三個產品系列是LTE SoC。它支援面向物聯網的4G LTE連接，譬如NB-IoT和e-MTC。LTE SoC系列除了支援LTE蜂窩連接外，還可利用其內置的ARM Cortex M系統微型控制器提供一定的計算性能。此系列非常適合智慧城市的相關應用。 第四個產品系列是連接SoC。這個系列僅內嵌了MCU，因此計算性能有限；在連接方面，僅支持WiFi、藍牙及802.15.4連接。 第五

個產品系列是藍牙SoC。它結構簡單，擁有微型控制器，僅支援藍牙無線連接。 高通還和亞馬遜、微軟合作，在晶片的M4微型控制器中集成了它們的雲平臺SDK。通過這兩款平臺，高通的客戶可以為家居打造成本較低，但仍然具備智慧特性的產品。 “物”依“芯”聯：設計新概念、新技術和新方法 萬物互聯，依賴物聯網晶片。聯網設備種類繁多，對物聯網晶片的功能和性能提出了更多要求。物聯網晶片涉及的新概念、新技術和新方法層出不窮。 （1）eMTC與NB-IoT，3GPP的新寵 隨著物聯網的進步和成長，許多行業都在期待有一個低成本、微功耗、更高節點密度的LTE晶片，為行業帶來革命性的改變。為了應對這些要求，國際化

組織3GPP宣佈了兩個全新的LTE規格，一個是Cat-M1（eMTC），另一個是Cat-NB1（NB-IoT）。eMTC與NB-IoT在運營商佈局LTE時，複用現有的FDD-LTE和TDD-LTE的網路基本設施。因此通過少量的設備投資，網路就可以實現對Cat-NB1和Cat-M1的雙模支持，從而更高效、快速地支持物聯網的演進與成長。晶片性能高達1.2Gbps的峰值速率，支援全網通、雙SIM卡、雙VoLTE和LAA，首批商用終端即將上市。 （2）軟硬體協同設計方法縮短設計週期 zGlue提供晶片與系統設計方案，將物聯網產品設計與製造相結合，具有高集成度、系統靈活、成本更低、風險更低和上市時間

更短等特點。zGlue提供了一個完整的產品設計解決方案，包括zCAD軟體、ZIP集成平臺、zGlueSmart FabricTM系統管理基片和zGlue ZipPlet StoreTM。研發人員可以訪問zGlue ZipPlet StoreTM，從供應商提供的晶片組中選擇並配置所需功能，自動在zGlueSmart FabricTM上生成滿足市場需求的晶片產品。zGlue Zip設計自動生成硬體和軟體發展環境，在設計平臺上立即開始功能驗證，所以從產品概念到批量生產的研發週期被縮短，上市時間也提前了。 （3）eSIM晶片應用普及 eSIM卡的概念就是將傳統的SIM卡直接集成在各種物聯網晶片之上

，而不是作為獨立的可移除零部件加入設備中，使用者無須插入物理SIM卡。 如果說SIM卡是移動互聯時代的物種，那麼eSIM就是專門為萬物互聯時代量身打造的嵌入式集成晶片。簡單概括，eSIM具備不占空間、低成本、高安全等特性，在技術上有著SIM卡無法比擬的優勢。eSIM將成為物聯網設備的中樞神經。 目前，eSIM已經應用到了車聯網、共用單車和消費級電子設備等眾多領域。摩拜單車最新的智慧鎖就是基於eSIM晶片設計，實現了更省電、終身免維護，且防盜能力強等特點。eSIM這顆“芯”已經成為萬物互聯的硬體載體和安全信任的根本。 物聯網技術在智慧公用領域的應用由來已久。應用在表具（燃氣表、水錶和電錶）

上的“GPRS無線遠傳方案”通過GPRS移動通信網路實現伺服器與表具資料的資訊交互。物聯網表在實際應用中存在維護成本高、改造成本大、功耗大，以及在實際應用中往往長時間暴露於外部環境，使得傳統實體SIM卡容易氧化而引起接觸不良和掉線等問題。eSIM晶片可以避免此類問題，有效提高應用的穩定性和可靠性，從而大大降低實際運營中的維護成本。 智慧醫療領域中物聯網技術的應用已經逐步深入。但是在複雜的應用場景中，當前智慧醫療設備往往受到干擾性強、攜帶不方便等因素的困擾，導致實際應用效果不盡如人意。 智慧醫療設備通過內置eSIM卡技術避免了實體SIM卡的空間限制，有效縮小了配件產品的體積，可以輔助實現多種

醫療設備便捷式設計的實現，從而拓寬使用場景，有效提高抗干擾性，提升資料傳輸的可靠性和穩定性。因此，內置eSIM卡技術的應用對於便捷式智慧醫療設備業務拓展和功能延展有著重要意義。中國聯通正式宣佈在6座城市率先啟動“eSIM一號雙終端”業務的辦理，這也意味著可穿戴設備可以和使用者手機共用號碼。 （4）SDR概念加速研發進程 在通用的硬體平臺上用軟體實現各種通信模組的SDR（Software Defined Radio，軟體定義無線電）概念，其實早在3G時代就已經出現了。物聯網晶片企業從技術分類上來看，其實只有兩大類：一類是用傳統ASIC（Application Specific Integra

ted Circuit，專用積體電路）方式；另一類就是以SDR做物聯網晶片前端設計的方式。 低頻次連接、傳輸速率低的物聯網的出現，恰恰使SDR功耗高的短板變得不再重要，而使得軟體屬性晶片（泛指通過軟體設計的晶片，如SDR（軟體定義無線電）和SDN（軟體定義網路）基於FPGA基片，通過軟體程式設計而開發的晶片）特有的反覆運算迅速、製作成本低、定制化開發快等技術優勢被放大。基於SDR的物聯網晶片解決方案支援NB-IoT和LORA技術的雙模產品，可應用于智慧城市、智慧消防、智慧健康和智慧三表等領域。 （5）用於神經網路計算的高性能晶片 麻省理工學院（MIT）的研究人員開發出了一種可用於神經網路

計算的高性能晶片。該晶片的處理速度可達其他處理器的7倍之多，而所需的功耗卻比其他晶片少94%~95%。未來這種晶片將有可能被使用在運行神經網路的移動設備或物聯網設備上。 處理器在進行計算的時候，會在記憶體中來回移動資料。由於機器學習演算法需要大量的運算，因此在來回移動資料的時候會消耗大量能源。這些計算可以被簡化成一種具體的操作，這種操作被稱為點積（dot product）。他們的想法是，是否可以將這個點積功能部署到記憶體中，從而不用再不斷地移動這些資料。 神經網路晶片會將節點的輸入值轉化為電壓，然後在進行儲存和進一步處理的時候將其轉換為數位形式。這種做法讓這塊晶片能夠在一個步驟中同時對16個

節點的點積進行計算，而且無須在記憶體和處理器之間移動資料。這種處理方法更加接近於人類大腦的工作方式。 （6）積體電路工藝和封裝技術 物聯網晶片設計流程和製造工藝都必須創新，其中包括功率管理、電路簡化和成本降低。晶片的工藝節點從55nm遷移到28nm會節省更多成本。隨著工藝的發展，成本還會繼續下降。 另外還有其他降低成本的方法，如將多個感測器封裝到一個集群中以實現規模經濟的方法。這種方法背後的思想是，即使並不是所有的感測器都會被使用，但生產集群感測器的成本還是比單獨生產單個感測器的成本更低。 （7）虹雲工程推動物聯網覆蓋範圍 中國正在積極推進網路演進，發展下一代網路技術。有報導稱，中國

的虹雲工程會在2018年底發射首顆技術驗證星，開展低軌寬頻通信演示驗證及應用示範。2022年，中國將部署和運營整個衛星系統，構建156顆衛星組成的天基寬頻互聯網，形成以低軌寬頻通信為主，兼顧導航和遙感的綜合資訊系統。屆時，無論我們身處沙漠、海洋或飛機上，都能享受與家裡一樣的上網速度和服務體驗。 美國太空探索技術公司SpaceX星鏈（Starlink）計畫將開展對地通信測試。該專案計畫在2024年前發射近1.2萬顆小衛星，向全世界推出高速互聯網服務，助力物聯網的普及和發展。 關於本書 本書是“物聯網工程實戰叢書”的第2卷——《物聯網之芯：感測器件與通信晶片設計》。本書基於物聯網工程的實際應

用，系統介紹了感測器件與通信晶片的設計理念與方法，從源頭告訴讀者需要設計什麼樣的晶片，以及如何去設計這樣的晶片。 僅以此文致敬那些為物聯網的發展做出貢獻的工程師們！同時感謝在本書寫作和出版過程中提供過幫助的各位朋友！本書參考了較多文獻，但因為所參考的文獻繁多，未能一一列出，非常感謝文獻作者對促進我國物聯網工程技術的繁榮和發展所做出的貢獻。 曾凡太 于山東大學 2018年10月

競賽式數位遊戲融入教學對小學生社會領域學習成效影響之研究

為了解決usb延長線的問題，作者黃靚芬 這樣論述：

社會領域是整合社會科學相關知識的綜合領域，其所牽涉的學科知識十分廣泛，培養學生在學習過程中，能清楚瞭解各種不同學科的知識內涵，則是社會學習領域的重要教學目標。國小高年級的社會領域課程內容程度明顯加深加廣，使得學生在升上五年級之後，對於社會科的學習成效明顯不如以往，也缺乏學習興趣。遊戲式學習具有娛樂性與教育功能，透過數位遊戲式的教學策略，有助於學生主動學習，引發其學習動機，進而提昇學習成效。本研究採用競賽式數位遊戲融入小組遊戲競賽法（Teams-Game-Tournament，TGT）教學，期能提昇學生的學習成效與學習動機。本研究採準實驗研究法之不等組前、後測設計，研究對象為臺北市某國小五年級

兩個班學生共41人，按班級分派為兩組，一組為實驗組，一組為控制組，實驗組學生接受競賽式數位遊戲教學，控制組學生接受講述式教學，實驗教學為期6週，兩組學生均進行學習成效與學習動機測驗前、後測，利用描述統計、成對樣本T檢定與單因子共變數分析，來進行統計資料分析，藉以瞭解兩組成效之差異情形。研究結果發現：在社會領域學習成效方面，競賽式數位遊戲教學（實驗組）與講述式教學（控制組）達到顯著差異（p