基于DSPG+Qualcomm 8MIC 強力回聲消除聲源定位會議音響方案
在今年特殊年的情況下,遠端會議已成了日常工作的必備環(huán)節(jié),所以人們對會議室音響系統(tǒng)的要求越來越高,對音質(zhì)音色也要求頗高,因為一般的設(shè)備會引起聲反饋,造成嘯叫,還有間斷的雜音,會嚴重影響會議效率與質(zhì)量。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202205/434462.htm專業(yè)的會議室音響系統(tǒng)顯得尤其重要了??此坪唵蔚陌岩粝?、功放、會議話筒、調(diào)音臺等設(shè)備連接起來,其實不然,其中的專業(yè)技術(shù)是鮮為人知的。
會議室音響系統(tǒng)設(shè)計中需要考慮多種問題,如抗干擾、減少聲反饋、避免嘯叫,要求能提供清晰透亮的人聲,和舒服自然的會議環(huán)境。
選對會議室音響系統(tǒng)會讓會議變得事半功倍,在音質(zhì)上大家對QUALCOMM的APTX codec是無可挑剔的。
在消除回音和嘯叫的技術(shù)上,一直以來是大家的心病。今天在這我給大家推薦一款高效的DSPG 配合Qualcomm主控執(zhí)行8MIC強力聲源定位回聲消除會議音響的一個方案,“8 MIC強力聲源定位回聲消除”大家驚不驚喜、意不意外。沒錯,這里我推薦使用的就是DSP Group所設(shè)計的DBMD7這顆處理器芯片。
● DBMD7系列提供了一個完整的語音處理器解決方案,用于移動設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)世界中需要超高處理能力的始終在線應(yīng)用。
● DBMD7實現(xiàn)了一個三核DSP,旨在處理市場上最復(fù)雜的音頻算法。
技術(shù)層次描述
依據(jù)方案方塊圖可知,在SCO鏈路建立起來時啟動8個MIC采集聲音并輸入到DBMD7,D7經(jīng)過內(nèi)部的算法處理后,將處理過的聲音從I2S輸出到QCC3024的IS2輸入端。
QCC3024將接收到的聲音傳入到SCO鏈路的上行,通過藍牙將聲音傳輸給對方。然后QCC3024將下行收到的聲音從speack輸出,并將聲音通過I2S輸出到DBMD7的I2S輸入,給DBMD7作為AEC的參考信號。
方案方塊圖
軟件的移植工作描述
在QCC3024的芯片ADK中,需要將DBMD7的固件移植到我們的QCC3024的軟件中來,當QCC3024開機的時候,就需要通過SPI/UART/I2C接口將固件加載到D7的芯片中,對其初始化。
1、在軟件的移植工作中(如下描述是通過SPI接口來傳輸數(shù)據(jù)的),首先需要的是調(diào)整好主控端的SPI接口的讀寫操作,將QCC3024的SPI讀寫接口全部替換DBMD7 固件默認的接口,并將DBMD7固件中的int dbmdx_init(void) 函數(shù)中的所有子函數(shù)全部調(diào)通,需要注意到reset、RX READY兩個PIN的配置。
因為D7工作前需要復(fù)位。因此,系統(tǒng)上電時需要RTOS AP拉低拉高RESET/RSTN GPIO,如下圖所示。
RX READY GPIO 的配置需要與實物的連接要一致,否則后續(xù)的工作都不能往下繼續(xù):
RX READY GPIO用于SPI傳輸,每當AP從D7讀取數(shù)據(jù)時,AP需要等待RX READY給出時鐘。如下圖所示
2、在int dbmdx_init(void)函數(shù)下,主要實現(xiàn)如下幾個函數(shù)功能:
3、可以逐步調(diào)式每一個單一的子函數(shù)的方式,這樣會更有效率一點,調(diào)試階段需要借助邏輯分析儀來檢查結(jié)果,如下圖所示:
4、整個DSPG的系統(tǒng)跑成功之后,代表D7的移植工作完成了80%,后續(xù)的就是調(diào)試D7與主控QCC3024的對接了。
由上面的描述可知,QCC3024是作為I2S的master, 需要實現(xiàn)I2S的輸入和 I2S的數(shù)出同時執(zhí)行,并設(shè)置DAC也同時輸出。
由于在DBMD7的固件中,在uc_d7_voice_call_init()中,對MIC的信號需要使用到32bit 48Ksmprate 的信號,因此我們在QCC3024的I2S端,也需要配置為一致。
5、當QCC3024連接手機后,只要建立SCO鏈路,就通過函數(shù)uc_d7_voice_call_create_run()來激活DBMD7芯片啟動 voice call。
當SCO鏈路斷開,QCC3024端就得調(diào)用uc_d7_voice_call_terminate()函數(shù)來結(jié)束voice call。
展示版照片
PCB設(shè)計圖
錄音調(diào)試圖
DBMD7 方塊圖
8 MIC的連接圖
核心技術(shù)優(yōu)勢
DBMD7的目標應(yīng)用程序包括:
● 智能個人助理語音命令處理器
● 杜比環(huán)繞聲和DTS語音處理器
● 智能電視語音識別
● 智能音效條。
DBMD7基于三個CEVA-X? DSP處理器。該芯片配備了相關(guān)接口,用于與系統(tǒng)中的其他設(shè)備進行通信,如應(yīng)用處理器(AP)、編解碼器、數(shù)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(shù)字信號處理器
● 支持豐富的接口集
● 體積小,適合移動設(shè)備
獨立操作,與手機AP的簡單接口
● 預(yù)處理算法最多可用于8個麥克風,以提高語音觸發(fā)(VT)、語音命令(VC)和自動語音識別(ASR)性能。
● 發(fā)送路徑:VT/VC,VC和音頻緩沖,ASR預(yù)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(yù)處理算法
● 發(fā)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:
● 程序緊耦合內(nèi)存(PTCM):64 KB RAM
● 程序緩存:32 KB
● 數(shù)據(jù)緊耦合存儲器(DTCM):64KB RAM
● 數(shù)據(jù)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(guī)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的傳輸速度塊而又穩(wěn)定。
DBMD7支持用于引導(dǎo)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(nèi)存(PTCM):64 KB RAM
● 程序緩存:32 KB
● 數(shù)據(jù)緊耦合存儲器(DTCM):64KB RAM
● 數(shù)據(jù)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(dǎo)支持提供以下服務(wù):
● 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(guī)格:
● 90-ball 5.5 x 5.5 x 1.0 mm 0.5 mm pitch VFBGA
● 藍牙5.1規(guī)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(gòu)與低功耗應(yīng)用
● 輸出支持立體聲
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