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新型音频芯片在录音笔等产品的应用解析_敕令_数据

少女玫瑰心 2024-12-14 20:30:27 0

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概述:本文紧张先容一款新型的音频芯片WT2605在录音产品中的运用与实现,紧张依赖音频芯片通过ADC采集数据,将数据编码为音频流数据存储在本地,也可通过外设将数据传给蓝牙/WiFi/4G模块,实现录音数据上传得手机APP或做事器上,便于监控录音数据。

一、 系统组成

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该方案紧张通过WT2605芯片进行音频数据的编解码以及存储等操作,其紧张参数如下:

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(图片来自网络侵删)

➢ 带有16 bit DAC和16 bit ADC的音频编解码器。

➢ 支持音频均衡器调度。

➢ ADC支持采样率8,11.025,12,16,22.05,32,44.1和48KHz。

➢ 96dB SNR的高性能音频DAC以及90dB SNR ADC。

➢ 一个USB 2.0接口,支持主机和从机模式。

➢ 一个SPI接口和一个SD卡接口,支持外挂SPI FLash和SD卡,可通过USB连接电脑访问SD卡数据。

➢ 一个全双工UART接口,通讯速率高达1Mbps,紧张通过该接口与外部器件进行交互。

1、WT2605拾音事理:

MIC的内部设计,MIC内部设计可以大略理解为一个电容,电容的一端是固定的,另一端是可动的,两端之间的间隔和声音输入有关系,声音的大小、频率导致金属片震撼产生幅度和频率的变革,如此,在电容这边就转换为电容电荷量大小与充电快慢,在MIC输出端就表示为一个幅度和频率有随着声音输入变革而变革的电旗子暗记,WT2605通过ADC对这个变革的电旗子暗记进行采样,经由滤波后转化为数字旗子暗记编码为MP3数据(ADC采样的事理这里不多先容,各位读者可自行搜索查找)。
由于WT2605的ADC最大支持48KHz的采样,意味着每秒能够采集48000个点,产生的数据量非常大,以是一样平常不会直接保存为PCM格式,经由编码后的MP3格式基本上能够知足大部分运用处景,高达90dB的信噪比也使得声音的还原度更高。

2、整套系统紧张由WT2605芯片+4G或者WiFi/BLE模组组成,通过WT2605采集MIC的数据,将数据编码后存储到SPI FLash或者TF卡内,同时通过UART串口将录音数据发给4G或者WiFi/BLE模块上传到做事器或者手机APP进行保存,实现本地录音数据的存储和录音数据上传功能,系统框图如下:

二、 电路设计

1、WT2605与WiFi模块电路

上述电路以WiFi模块作为主控,掌握WT2605采集录音数据存储到SPI FLash内,同时WiFi模块实时获取WT2605编码好的音频数据上传到做事器;把稳WiFi模块与WT2605芯片以UART进行数据交互,昔时夜量传输音频数据时,须要根据WiFi模块本身的性能参数,设定好音频数据编码的比特率大小,一样平常可设置为32kbps、64kbps、96kbps、128kbps等,同时根据设定的比特率大小设置好UART的通讯速率。

调节R3、R4的参数可以调度MIC的灵敏度,由上述对MIC事情事理的先容,可以知道经由R4的电流大小影响输入电容真个电流大小,进而影响到MIC输出真个动态电平范围,也便是灵敏度,若经由的电流太小,输出的电平较小,录音时被当做噪音滤掉,在电路设计时,这个电路参数的设置须要综合考虑噪音和灵敏度。

1、 功放电路

WiFi模块通过指令,掌握WT2605解码存储在SPI FLash的音频数据,经由功放后播放。

三、 通讯命令格式先容

通信协议紧张定义主控和 WT2605之间的交互规则,处理器如何将数据推送给WT2605进行相应的处理,WT2605反馈相应的处理结果。
通信数据紧张以命令帧的办法进行,一个有效的命令帧必须包含:帧头,命令包长,命令包,校验码,帧尾等五部分。

帧头

命令包长

命令包

校验码

帧尾

0x7E

(1字节)

0xXX

(1字节)

数据

(N字节)

0xXX

(1字节)

0xEF

(1字节)

帧头由1个固定的十六进制数据表示,帧类型包含下传命令帧(模组吸收的命令帧)以及上传命令帧(模组吸收数据后反馈的命令帧,即ACK或NAK)。

命令包长表示命令帧除帧头和帧尾外的字节数,即命令包长(1字节)+命令包(N字节)+校验码(1字节)= N+2 字节。

命令包是详细的命令,紧张包含:命令+参数。

校验码,为命令包长+命令包的和。

名称

长度

解释

帧头

1字节

定义为十六进制的“0x7E”

命令包长

1字节

命令帧去除帧头和帧尾的字节数,N + 2字节

命令包

N字节

命令字 + 参数,详情参考每条命令的解释

校验码

1字节

校验和 = [∑(命令包长+命令包)] & 0xFF

帧尾

1字节

定义为十六进制的“0xEF”

基于WT2605芯片良好的性能参数,可广泛运用在一些高品质录音产品,如录音笔,录音耳机等等。

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