隨著耳機市場越來越多的品牌和各式各樣的產品出現,消費者由原先的從無到有的購物傾向漸漸轉向從有到好的購物傾向。他們開始在意功能、款式、舒適度、操作體驗,進階還會在乎音樂品質、延時、穩定性、待機時長。面對消費者愈來愈嚴格的篩選條件,各大平台和商家都在不斷提示自身競爭力。高通身為行業領軍者,自然不會落下隊伍。最新發布的Qualcomm S5系列晶片更是集大成者,擁有更優越的音樂傳輸品質和通話品質,有更穩定簡易的操作體驗,有更傑出的續航能力,更有頂尖的ANC降噪技術,深度可達-36db,和前沿的LE audio傳輸技術(完整LE audio規範和私有立體聲錄音功能)。其中QCC5171是目前高通最高端的藍牙音頻Soc,同時也是完整Snapdragon Sound技術的踐行者。
圖中有線音頻線為未壓縮24bit 96kHz的原始音頻;標準藍牙音頻線為SBC格式傳輸的16bit 44.1kHz音頻;Snapdragon Sound音頻線則用aptx adaptive格式傳輸的24bit 96kHz音頻。
QCC5171還有新增了一項新技術aptx lossless。我們都知道藍牙傳輸時會對音頻做壓縮再解壓,這一壓縮就又會讓音樂失去原有的真實性,很多高質量的傳輸格式,雖然有很高的採樣率和位寬,但是也是一種有損壓縮。而aptx lossless則會保留完整的音頻數據,位對位,完整地保留了原始音頻,這可以讓很多16bit 44.1kHz的CD級音頻無損地傳輸到耳機播放。
除了在音樂方面的提示,在通話方面,QCC5171 的Snapdragon Sound也集成了超寬帶通話技術,能讓標準藍牙傳輸32kHz採樣率的語音信號。在藍牙通話中這能明顯提高聲音質量,並且降低環境噪聲,提升用戶體驗。我們都知道窄帶能提供4kHz頻響,寬帶能提供8kHz頻響,那麼Snapdragon Sound能提供16kHz頻響。如果不清楚這是什麼概念,那看看另外一個數據。人類能聽到的頻域在20Hz~20kHz,但很少人能聽到18kHz以後,甚至15kHz以後都很難聽到。也就是說Snapdragon Sound提供的通話音質基本能覆蓋人類能聽到的聲音。
方案實現:
- 首先需要準備代碼環境,在高通官網上,下載QMDE、Toolkit、Source code等。安裝完之後啟動QMDE,選擇加載工程,並選擇對應的toolkit
- 在工程配置中加入QHS功能的宏定義,因為Snapdragon Sound技術是基於QHS建立的,所以這個設置尤其重要
- Aptx lossless技術會合併在aptx adaptive的2版本中,因此需要打開aptx adaptive和高品質音樂的設定
- 例外還需要打開超寬帶通話
- 完成上面設置保存後,進行rebuild
- 此時,將TRB或USB連接到板子上,等build之後就可以燒錄了
硬體設計:
Flash和IO電路:
供電系統設計:
Mic設計:
Speaker設計:
Gerber圖:
測試驗證:
燒完程序之後,耳機開機會自動進入配對狀態,用支持Snapdragon Sound的手機連接,連上之後,手機就會顯示aptx adaptive的標誌,這就表示當前已經在用aptx adaptive編碼格式來傳輸音頻了
此外還可以在開發者模式中設置aptx adaptive的模式和採樣率。
►場景應用圖
►展示板照片
►方案方塊圖
►核心技術優勢
支持藍牙5.3規範 支持Aptx adaptive 96kHz、Aptx adaptive Lossless、Aptx Voice 支持LE Audio Broadcast Receiver (BMR), LE Audio Unicast Music Receiver (UMR)和立體聲錄音 支持高通第三代ANC(降噪深度可達-36db) 支持高通3mic骨傳導ENC 支持高通TWM技術 支持Google和Amazon語音助手 支持Google Fastpair和Microsoft Swift Pair
►方案規格
99-ball 4.930 mm x 3.936 mm x 0.57 mm, 0.4 mm pitch WLCSP CPU: 4核架構,雙MCU雙DSP;32bit RISC MCU最高頻率80MHz,160KB Data RAM、32KB Cache、128KB TCM、64KB shared RAM;DSP最高頻率240MHz,384KB Program RAM,1408KB Data RAM 外圍接口: I2C(最高400Kbps) SPI(最高8MHz) UART(最高4MBd) USB2.0(最高12Mbps) 4x PWM LED 27x PIO(電壓支持1.7 V to 3.6 V.) 音頻接口: SPDIF USB2.0(最高12Mbps) I2S(24bit 最高384kHz,支持8路TDM,最高支持一路輸入三路輸出) 2x DAC(支持差分ClassAB和ClassD) 10x 數字mic(最高支持4MHz)