在上次的方案我有給大家介紹一款基于DSPG D7的4MIC降噪會議音響的方案,得到了很多客戶的青睞,很多客戶也立案做了很多項目,這里感謝各位的支持。這次我給大家介紹一個級聯會議音響的項目,有興趣的客戶可以接著往下看。
由于目前的音箱大都以單個音箱為主,如果會議室較大,無法達到理想的效果。級聯音箱可以通過有線和無線的方式實現級聯。
為了達到聲音播放與拾音同步的效果,利用DSPG現具備的一套適用于級聯音響的Daisy Chain技術,微秒級的同步精度,達到了很好的語音播放,拾音同步的效果。基于此技術可以支持無線和有線的級聯方式,為了考慮到時間精度我這里給大家講解我們搭建的有線級聯方案。
我這里給大家講解一下Daisy Chain的概念。
.Daisy Chain 提高設備范圍/房間覆蓋率,可以適用于大型會議室。
.Daisy Chain 設備激活離通話者最近的MIC。
.Daisy Chain 設備共同工作將繼續支持每個設備的功能集-良好的雙通話性能,以及回聲消除,波束形成和噪聲消除。
.Daisy Chain設備離網絡最近的設備是主設備,其他的是從設備。
.主從設備通過藍牙、USB、DECT或3.5mm模擬電纜連接
.當設備使用藍牙或USB連接時,設備之間的時鐘漂移是預期的,由Rate Adaptation管理
.設備之間的互聯應確保音頻信號在Daisy Chain連接上的固定延時。
Daisy Chain 的技術支持模擬線連接、藍牙連接、USB 數據線連接以及DECT連接的多種方式, 如方案方框圖所示?;谖疫@個方法,我主要是講解基于模擬線連接的方式,也就是通過4段的3.5mm的音頻線來實現級聯的效果。
我們這里搭建的主控mcu是基于高通平臺的QCC3024 藍牙芯片,DSPG采用的是D7這顆IC,搭建用的是我們自己畫的D7 evb。
這里我給大家講解一下大致的原理部分,會議音響的用途主要用于電話會議或者聽歌的用途,其電話會議技術層面我們簡稱Voice Call Use Case,聽歌的場景簡稱Music Use Case。
在該項目的設計中我們需要使用到D7的是哪個TDM口,其使用是TDM0對接MCU(QCC3024)I2S輸出/入作為參考信號以及D7 voice call use case處理后的音頻傳給mcu的信號、TDM1是音頻的輸出口,也就是傳給speack輸出的音頻數據(這里只需要做輸出就行),TDM2是兩個音響之間的連接通道,用于傳遞級聯的數據。
如下是Voice Call Use Case使用場景,如下方框圖所示,其中綠色的箭頭描述是通話下行的工作流程,藍色的箭頭描述是通話上行的工作流程。
通話下行的工作描述:
手機與QCC3024通過藍牙連接(該為master機器),將下行的數據從QCC3024的I2S端口輸出到master的TDM0端口,然后TDM0分兩路傳輸:一路通過自身算法的AGC/EQU/DRC模塊后傳輸到TDM1口,DTM1再經過DAC輸出到speack上。
另一路是直接傳輸到TDM2,經過DAC模塊輸出給slave機器。
Slave機器通過TDM2口接收master傳過來的聲音,也通過自身算法的AGC/EQU/DRC模塊后傳輸到TDM1口,DTM1再經過DAC輸出到speack上。
這樣就達到了級聯同時輸出的效果。
通話上行的工作描述:
Slave機器啟動voiceCall,將4個MIC的數據收集起來,經過自身算法的AEC/BF/VCP等算法后,集成一路有效的音頻數據,通過TDM2輸出到master機器的TDM2口。
Master機器啟動voiceCall,將4個MIC的數據收集起來,經過自身算法的AEC/BF/VCP等算法后,集成一路有效的音頻數據,然后再將slave機器傳過來的數據一起合到MMC模塊進行算法處理,
MMC處理完成后,將數據直接通過TDM0傳輸給QCC3024的I2S端口,作為上行數據處理。
如下是Music Use Case的應用場景,如下方框圖所示。其綠色的箭頭的指示為左右聲道的傳輸流程。
Music Use Case的傳輸是QCC3024 msater機器將音頻數據通過I2S輸出傳輸給TDM0口,TDM0將左聲道數據通過自身bypass的功能傳輸到TDM1,經過DAC傳輸到speack輸出。
Master機器通過TDM0將右聲道的數據傳輸給TDM2,再經過TDM2輸出到slave機器的TDM2口,slave機器通過自身bypass的功能傳輸到TDM1,經過DAC傳輸到speack輸出。
軟件實現方法:
配置QCC3024為I2S輸出,設置采用率為48K,32bit
移植DSPG的固件到QCC3024的平臺上,接口設定為SPI接口。
錄音測試截圖:
通過邏輯分析儀抓取的數據波形圖:
MCU選擇的要求:
mcu 必須要支持I2S輸出,要支持SPI傳輸接口以及快速的傳輸速率(10M/s),這里我們選擇高通QCC3024,是可以完全滿足要求,最主要是可以得到大聯大D7+QCC平臺的技術全面支持。我這里選用了QCC3024,當前客戶們可以依據你們自己的需求,選擇不同的MCU平臺。只需要符合上述的要求就可以了。
D7 PCB layout 的技術要求:
1、按照DSPG的要求 對D7板layout必須要4層板或以上。
2、如果MIC是固定在PCB板上,4個MIC的上下距離要保持在7CM以上。
? 場景應用圖
? 產品實體圖
? 展示版照片
? 方案方塊圖
? PCB Layout 圖
? 核心技術優勢
DBMD7基于三個CEVA-X DSP處理器。該芯片配備了相關接口,用于與系統中的其他設備進行通信,如應用處理器(AP)、編解碼器、數字麥克風和傳感器。
DBMD7提供了以下組合:
? 三種高性能、高效率、低功耗的VLIW/SIMD數字信號處理器
? 支持豐富的接口集
? 體積小,適合移動設備
獨立操作,與手機AP的簡單接口
? 預處理算法最多可用于8個麥克風,以提高語音觸發(VT)、語音命令(VC)和自動語音識別(ASR)性能。
? 發送路徑:VT/VC,VC和音頻緩沖,ASR預處理:回聲消除(AEC),BF和降噪(NR)
? 接收路徑:音頻處理算法
? 語音通話中最多可使用8個麥克風的預處理算法
? 發送路徑:AEC、NR、EQ、自動增益控制(AGC)
? 接收路徑:NR、AGC、EQ、揚聲器處理
DSP核心
? DBMD7包括三個CEVA-X2 DSP處理器:
? 雙可編程高頻DSP處理器,運行高達700兆赫。
? 一個可編程低功耗DSP處理器,運行高達125MHz,用于低泄漏VT、檢測和激活。
? 每個CEVA-X DSP處理器提供:
? 程序緩存:32 KB
? 數據緊耦合存儲器(DTCM):64KB RAM
? 數據緩存:64 KB
? 3個非矢量中斷,1個矢量中斷,1個NMI
? 4MB AXI共享RAM
? 僅限LP處理器的64KB ROM
? 方案規格
該方案的MUC,我們采用的是Qualcomm 的QCC3024藍牙芯片,與DSPG的傳輸接口是通過SPI接口,因為SPI的傳輸速度快而又穩定。
DBMD7支持用于引導和控制的外部主機接口,速度如下:
? SPI:高達25 Mbps
? I2C:最高3 Mbps
? UART:高達6 Mbps
DBMD7 DSP核心
? DBMD7包括三個CEVA-X2 DSP處理器:
? 雙可編程高頻DSP處理器,運行高達700兆赫。
? 一個可編程低功耗DSP處理器,運行高達125MHz,用于低泄漏VT、檢測和激活。
? 每個CEVA-X DSP處理器提供:
? 程序緊耦合內存(PTCM):64 KB RAM
? 程序緩存:32 KB
? 數據緊耦合存儲器(DTCM):64KB RAM
? 數據緩存:64 KB
? 3個非矢量中斷,1個矢量中斷,1個NMI
? 4MB AXI共享RAM
? 僅限LP處理器的64KB ROM
安全加速器
對代碼安全保護、身份驗證和回滾保護的安全引導支持提供以下服務:
? AES 128代碼解密
? 基于ECDSA的代碼認證驗證
? 沙二段(224256)
? 散列公鑰存儲的OTP(Fuse)處理和使用
QCC3024硬件規格:
? 90-ball 5.5 x 5.5 x 1.0 mm 0.5 mm pitch VFBGA
? 藍牙5.1規格、DSP最高頻率120MHz
? 一路SPI,支持主或從模式,速率高達15.4 Mbps
? 支持APTX、AAC、SBC codec
? 三核處理器架構與低功耗應用
? 輸出支持立體聲
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