找方案 | 基于Airoha AB1565的MCSync雙通路技術(shù)的ANC+TWS耳機方案

近兩年消費市場增長頹勢突顯，但是TWS耳機仍有巨大潛力等待挖掘，TWS耳機銷量仍在穩(wěn)定增長。當(dāng)下用戶生活習(xí)慣已經(jīng)得到培養(yǎng)，生活方式的改變決定了無線耳機滲透將持續(xù)增加，TWS藍(lán)牙耳機的使用者只會越來越多，同時領(lǐng)先的供應(yīng)商不再將有線耳機與新的智能手機捆綁在一起銷售也帶動了TWS耳機技術(shù)多方向的發(fā)展。TWS耳機在技術(shù)與應(yīng)用上不斷演進和變化，從最開始的“聽個響”到現(xiàn)在已經(jīng)擁有高質(zhì)量音頻體驗和超棒的佩戴感受，TWS耳機也迎來技術(shù)上的升級與變化，TWS耳機的品牌和產(chǎn)品越來越豐富，消費者對品牌和產(chǎn)品的選擇也越來越多樣，隨之而來的將是更多TWS耳機品牌獲得更多消費者的青睞。

聯(lián)發(fā)科旗下Airoha達發(fā)（絡(luò)達）推出了 AB1565 TWS藍(lán)牙耳機專用芯片，AB1565是藍(lán)牙5.3和LE音頻認(rèn)證的新一代藍(lán)牙音頻進階解決方案，包含ARM@ Cortex@-M4F應(yīng)用處理器，可以實現(xiàn)高性能和功耗效率。采用Tensilica HiFi Mini處理器，實現(xiàn)了AB1565的I/O外圍控制、協(xié)議棧和DSP處理功能。它集成了混合有源噪聲消除(ANC)、新一代回聲消除和降噪方案，提高了耳機產(chǎn)品的語音通話質(zhì)量。AB1565還支持airroha MCSync(多播同步)技術(shù)，允許耳塞在左右耳塞之間無縫切換，以獲得更平衡的聲音和低延遲。AB1565支持語音助手，提供軟件開發(fā)工具，提供Android和IOS APP開發(fā)參考。除了應(yīng)用在TWS耳機上，還可用于立體聲耳機、藍(lán)牙揚聲器、藍(lán)牙音箱等應(yīng)用，提供高質(zhì)量的藍(lán)牙音頻。

硬件設(shè)計：

在我們的方案中，因為AB1565的高集成度，所需要的外圍電路相當(dāng)簡單。而且對于外圍電路，Airoha提供了詳細(xì)的設(shè)計指南，包括原理圖和PCB設(shè)計，加速客戶開發(fā)。

在此我放出主MIC、FF MIC和FB MIC的原理圖設(shè)計以作參考，詳細(xì)設(shè)計還請聯(lián)系官方支持人員

1.主MIC

2.FF MIC

3.FB MIC

軟件設(shè)計：

Airoha為基于AB1565的設(shè)備提供了全面的軟件解決方案。AB1565的軟件架構(gòu)分為最底層BSP、中間件Middleware和應(yīng)用層。

最底層BSP中，包括kernel和driver，driver部分也就是所謂的硬件抽象層，包括了ADC、Audio、UART等等，已經(jīng)將其封裝好，底層的寄存器完全不需要我們操心，只需要關(guān)注HAL開頭的文件，調(diào)用封裝好的API即可。在Kernel中包括異常處理，log的管理機制，FreeRTOS的源碼等。

中間層Middleware中，包含了Bluetooth middleware、 Battery management、Le audio、UI shell等都在其中，也可以將第三方算法添加其中。

應(yīng)用層中，Airoha提供了許多例程項目，開發(fā)者可以在此層面進行客制化開發(fā)。

軟件應(yīng)用層的系統(tǒng)架構(gòu)如下所示：

除了修改應(yīng)用層代碼來修改軟件功能外，Airoha也提供了可視化圖形工具MP_Tool 以供客戶使用，比如說修改按鍵時間長度，在源代碼中可以直接找到.h文件airo_key_config.h進行配置，如下圖所示

在MP Tool中，如下圖也可以方便的修改按鍵時間長度

?場景應(yīng)用圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

■ 藍(lán)牙5.3版本，連接更穩(wěn)定，延時更小，功耗更低。

■ 雙聲道立體聲輸出, 可適用于TWS耳機和運動，頭戴式耳機產(chǎn)品。

■ LE Audio藍(lán)牙音頻技術(shù)。

■ 支持MCSync技術(shù)，左右耳絲滑切換。

■ 強大的ANC降噪算法，根據(jù)Mic數(shù)量自由選擇Hybrid、FF和FB modes。

■ Multi-Point技術(shù)，同時連接電腦和手機，在使用電腦時無縫切換手機接聽電話。

■ 多重串流音頻（Multi-Stream Audio）在多個設(shè)備之間傳輸多個獨立、同步的音頻串流。

■ ULL 2.0 超低延遲技術(shù)。

■ 支持第三方算法，實現(xiàn)更多更強大的功能。

■ 支持谷歌 Fast Pair、微軟 Swift Pair、Spotify Tap等技術(shù)。

?方案規(guī)格

■主處理器采用主頻最高達208MHz的ARM Cortex@-M4 MCU

■DSP處理器采用主頻可達416MHz的Cadence HiFi MiniAudio Engine DSP coprocessor with Hifi EP extension

■ 完全符合藍(lán)牙v5.3規(guī)范

■ 集成PA提供10dBm的輸出功率

■ 具有高線性度和高階通道濾波器的低中頻結(jié)構(gòu)

■ -96dBm的靈敏度和抗干擾性能

■ 支持BT&BLE雙模和同步信道

■ 集成T-R 開關(guān)和Balun

■三個數(shù)字和模擬麥克風(fēng)接口

■高性能的音頻接口，解析度可達192KHz/24-bits

■用于D/AB類功放的數(shù)字控制器

■ANC:Hybrid/FF/FB

■串行接口：USB 2.0，UART*3，I2C*3，SPI

■外部sram控制接口、外部Flash接口和SD/SDIO/eMMC接口

■LED引腳和PWM通道、12-bit ADC通道

■高達23個可編程GPIO，其中包括3個RTC GPIO

■提供電容式觸摸控制、隨機數(shù)發(fā)生器等功能

■支持加密引擎AES/SHA1/SHA224/SHA256

■電池電壓可從3V到4.8V

■具有高集成度的PMU，提供線性充電支持過流、過溫和欠電壓保護等

■集成鋰離子電池充電器，兩個Buck，三個LDO

■工作溫度-40°C ~ 85°C

■封裝：TFBGA of 4.6mm*5.6mm, 96-ball，0.5mm pitch