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

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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。當下用戶生活習慣已經(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藍牙耳機的使用者只會越來越多，同時領先的供應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)（絡達）推出了 AB1565 TWS藍牙耳機專用芯片，AB1565是藍牙5.3和LE音頻認證的新一代藍牙音頻進階解決方案，包含ARM@ Cortex@-M4F應用處理器，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。除了應用在TWS耳機上，還可用于立體聲耳機、藍牙揚聲器、藍牙音箱等應用，提供高質(zhì)量的藍牙音頻。

硬件設計：

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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簡單。而且對于外圍電路，Airoha提供了詳細的設計指南，包括原理圖和PCB設計，加速客戶開發(fā)。

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

1.主MIC

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2.FF MIC

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3.FB MIC

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軟件設計：
Airoha為基于AB1565的設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，F(xiàn)reeRTOS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)。

軟件應用層的系統(tǒng)架構(gòu)如下所示：

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除了修改應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

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在MP Tool中，如下圖也可以方便的修改按鍵時間長度

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?場景應用圖

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?展示板照片

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?方案方塊圖

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?核心技術(shù)優(yōu)勢
■ 藍牙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 開關和Balun
■三個數(shù)字和模擬麥克風接口
■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

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