基于Qualcomm QCC3020 LeakThrough + TWS耳机方案实现

时间进入到2020年,蓝牙耳机已经彻底走进了我们的日常生活。无论是运动健身还是日常通勤,蓝牙耳机常伴我们左右。面对一个这样极速发展的产业,人们对蓝牙耳机的功能和音质的要求越来越高。

从最初的蓝牙4.0、4.2到如今的蓝牙5.0,蓝牙的版本在不断的进行迭代更新,蓝牙耳机也在随之变化着。完全打破了之前世人对蓝牙耳机的“蓝牙耳机就是听个响”的评价。

如今苹果TWS耳机的上市,人们偏向与TWS的喜爱,为了客户的出行安全新推出了一个工作模式----“通透模式”。实现高质量、高音质、低功耗、工作时间长,Qualcomm QCC3020芯片是研发者的不二选择,该芯片可以实现TWS耳机的所有功能、优势,还可以做到“通透模式”的功能,在Qualocmm领域号称为“LeakThrough”环境音监听的功能,很多客户都一直在追求的功能。

       

如下是我实现基于QCC3020芯片的TWS+ LeakThrough项目的完整方案(硬件+软件+调试),目前该方案已经处于量产阶段。

一 、 硬件方面设置:
1、原理图设计,大家可以参考“80-cg231-1_aa_qcc3020_vfbga_data_sheet.pdf”文檔中的,第14章 “QCC3020 VFBGA example application schematic”来绘制原理图。原理图如下:

    

2、PCB板设置,大家可以参考“80-cf605-1_aa_qcc3020_wlcsp_hardware_layout_guide.pdf”技术文文件,注意其差分电路的设计布局、以及信号线部分的设计。
 如下所示:
              

  延伸阅读  

  • 基于Qualcomm QCC3040双Mic cVc通话降噪+ANC主动降噪TWS Mirroring耳机方案
  • 基于高通QCC5141的支持微软swift pair功能之TWS耳机方案


    二、软件部分设计:

    1、软件框架部分设计:
      1)、新建工程,打开MDE工具,点击新建工程,打开“C:\qtil\ADK_QCC512X_QCC302X_WIN_6.4.2.26\apps\applications\earbud\qcc512x_qcc302x\QCC3020-AA_DEV-BRD-R2-AA\earbud.x2w”工程。

             

      2)、由于考虑到耳机的大小,我们没有添加电池温度检测部分的硬件电路。所以我们需要将软件中的该部分功能屏蔽掉,否则会导致耳机一直无法开机。
      修改如下:

       

    2、蓝牙名、蓝牙地址、耳机频偏值的修正方法:
      我们可以通过修改subsys0_config3.htf、 subsys1_config2.htf 两个文件来配置自己该项目的频偏值和蓝牙地址、蓝牙名(注意:一个地址必须是奇数、一个地址必须是偶数)。
      配置如下:

         

     


    3、基本UI功能实现、LED的实现、button功能的实现:
     1)、LED功能实现,大家可以通过修改av_headset_ui.c文件,来修改自己需要的LED状态,比如开机LED、关机LED指示。如下:


    2)、BUTTON功能实现,大家可以通过修改 "1_button.buttonxml" 文件,来设计按键的功能。如下所示:



    3)、基本UI功能实现,大家在av_headset_ui.c文件中static void appUiHandleMessage(Task task, MessageId id, Message message)函数上

,通过相应的button EVENT来实现自己需要的相关UI功能:如下所示:
     


3、LeakThrough 功能的添加:
 大家可以在MDE的属性里面添加“INCLUDE_AEC_LEAKTHROUGH ”的宏定义,然后通过QACT来调整MIC的GAIN值大小。
如下所示:

  

在av_headset_ui.c文中,通过按键的方式来开启和关闭 LeakThrough 功能,具体代码可以参考如下函数所示:





4、软件刻录:
此时将设计好的软件,将TRB200或者USB连接计算机,通过QMDE软件Build->Build All 编辑这个工程,如果有错误,修改代码后再次编译。
编译成功后,通过Build->Deploy All,将代码下载制耳机中。

   

在对耳配对完成之后,通过按键开启LeakThrough的功能,此时耳机塞入耳朵里面,可以完成听清外界的声音,如同没有佩戴耳机的效果一样。

3、调试以及修改方法:
在刻录软件之后,肯定有很多方面是不完善的,是需要通过QACT的工具来调至CVC的性能,以及音质的大小。


我们在不拨打电话、不播放音乐的条件下,打开 LeakThrough 功能,通过QACT就可以配置自己需要 LeakThrough 的音质效果,同时也是可以拉扯出属于自己的EQ的哦。






4、量产工具方面设计:
   大家可以通过VS工具,通过BlueSuite 3.2.0下的TestFlash.dll和TestEngine.dll 库函数接口,来绘制自己产线需要的量产工具:如下所示。

这个项目的软件和硬件的大体介绍就完成了,如有什么不清楚的地方,欢迎大家留言。我会一一回复大家。谢谢!

备注:
    附件有我方案上面提及到的数据文件,欢迎大家审阅。谢谢!

场景应用图

sceneryUrl

产品实体图

imgUrl

展示版照片

frontUrlbackUrl

方案方块图

funcUrl

核心技术优势

1、该方案采用QCC3020芯片。 2、低功耗,整个耳机可以维持工作时间将达10小时。 3、高音质,支持APTX、AAC、SBC编解码能力。 4、芯片体积小,可以支持做入耳式的耳机。

方案规格

■ Qualified to Bluetooth® v5.2 specification ■ 120 MHz Qualcomm®Kalimba™ audio DSP ■ 32 MHz DeveloperProcessor for applications ■ Firmware Processor forsystem ■ Flexible QSPI flash programmable platform ■ Advanced audio algorithms ■ High-performance 24‑bit audio interface ■ Digital and analog microphone interfaces ■ Flexible PIO controller and LED pins with PWM support ■ 1 or 2-mic Qualcomm® cVc™ headset noise reduction and echo cancellation technology ■ aptX mono, SBC, and AAC audio codecs support ■ aptX, aptX HD, aptX Low Latency codecs individually supported under relative licensing fee ■ Serial interfaces: UART, Bit Serializer (I²C/SPI), USB 2.0 ■ Integrated PMU: Dual SMPS for system/digital circuits, Integrated Li-ion battery charger ■ 90-ball 5.5 x 5.5 x 1.0 mm, 0.5 mm pitch VFBGA

技术文档

类型标题档案
软件QCC3020项目原理图
软件测试软件

相关视频

基于QCC3020 LeakThrough + TWS耳机方案实现

方案“基于QCC3020 LeakThrough + TWS耳机方案实现”的视频资料