随着耳机市场越来越多的品牌和各式各样的产品出现,消费者由原先的从无到有的购物倾向渐渐转向从有到好的购物倾向。他们开始在意功能、款式、舒适度、操作体验,进阶还会在乎音乐品质、延时、稳定性、待机时长。面对消费者愈来愈严格的筛选条件,各大平台和商家都在不断提示自身竞争力。高通身为行业领军者,自然不会落下队伍。最新发布的Qualcomm S5系列芯片更是集大成者,拥有更优越的音乐传输品质和通话品质,有更稳定简易的操作体验,有更杰出的续航能力,更有顶尖的ANC降噪技术,深度可达-36db,和前沿的LE audio传输技术(完整LE audio规范和私有立体声录音功能)。其中QCC5171是目前高通最高端的蓝牙音频Soc,同时也是完整Snapdragon Sound技术的践行者。
图中有线音频线为未压缩24bit 96kHz的原始音频;标准蓝牙音频线为SBC格式传输的16bit 44.1kHz音频;Snapdragon Sound音频线则用aptx adaptive格式传输的24bit 96kHz音频。
QCC5171还有新增了一项新技术aptx lossless。我们都知道蓝牙传输时会对音频做压缩再解压,这一压缩就又会让音乐失去原有的真实性,很多高质量的传输格式,虽然有很高的采样率和位宽,但是也是一种有损压缩。而aptx lossless则会保留完整的音频数据,位对位,完整地保留了原始音频,这可以让很多16bit 44.1kHz的CD级音频无损地传输到耳机播放。
除了在音乐方面的提示,在通话方面,QCC5171 的Snapdragon Sound也集成了超宽带通话技术,能让标准蓝牙传输32kHz采样率的语音信号。在蓝牙通话中这能明显提高声音质量,并且降低环境噪声,提升用户体验。我们都知道窄带能提供4kHz频响,宽带能提供8kHz频响,那么Snapdragon Sound能提供16kHz频响。如果不清楚这是什么概念,那看看另外一个数据。人类能听到的频域在20Hz~20kHz,但很少人能听到18kHz以后,甚至15kHz以后都很难听到。也就是说Snapdragon Sound提供的通话音质基本能覆盖人类能听到的声音。
方案实现:
- 首先需要准备代码环境,在高通官网上,下载QMDE、Toolkit、Source code等。安装完之后启动QMDE,选择加载工程,并选择对应的toolkit
- 在工程配置中加入QHS功能的宏定义,因为Snapdragon Sound技术是基于QHS建立的,所以这个设置尤其重要
- Aptx lossless技术会合并在aptx adaptive的2版本中,因此需要打开aptx adaptive和高品质音乐的设定
- 例外还需要打开超宽带通话
- 完成上面设置保存后,进行rebuild
- 此时,将TRB或USB连接到板子上,等build之后就可以烧录了
硬件设计:
Flash和IO电路:
供电系统设计:
Mic设计:
Speaker设计:
Gerber图:
测试验证:
烧完程序之后,耳机开机会自动进入配对状态,用支持Snapdragon Sound的手机连接,连上之后,手机就会显示aptx adaptive的标志,这就表示当前已经在用aptx adaptive编码格式来传输音频了
此外还可以在开发者模式中设置aptx adaptive的模式和采样率。
►场景应用图
►展示板照片
►方案方块图
►核心技术优势
支持蓝牙5.3规范 支持Aptx adaptive 96kHz、Aptx adaptive Lossless、Aptx Voice 支持LE Audio Broadcast Receiver (BMR), LE Audio Unicast Music Receiver (UMR)和立体声录音 支持高通第三代ANC(降噪深度可达-36db) 支持高通3mic骨传导ENC 支持高通TWM技术 支持Google和Amazon语音助手 支持Google Fastpair和Microsoft Swift Pair
►方案规格
99-ball 4.930 mm x 3.936 mm x 0.57 mm, 0.4 mm pitch WLCSP CPU: 4核架构,双MCU双DSP;32bit RISC MCU最高频率80MHz,160KB Data RAM、32KB Cache、128KB TCM、64KB shared RAM;DSP最高频率240MHz,384KB Program RAM,1408KB Data RAM 外围接口: I2C(最高400Kbps) SPI(最高8MHz) UART(最高4MBd) USB2.0(最高12Mbps) 4x PWM LED 27x PIO(电压支持1.7 V to 3.6 V.) 音频接口: SPDIF USB2.0(最高12Mbps) I2S(24bit 最高384kHz,支持8路TDM,最高支持一路输入三路输出) 2x DAC(支持差分ClassAB和ClassD) 10x 数字mic(最高支持4MHz)