找方案 | 基于Airoha AB1565的MCSync双通路技术的ANC+TWS耳机方案
近两年消费市场增长颓势突显，但是tws耳机仍有巨大潜力等待挖掘，tws耳机销量仍在稳定增长。当下用户生活习惯已经得到培养，生活方式的改变决定了无线耳机渗透将持续增加，tws蓝牙耳机的使用者只会越来越多，同时领先的供应商不再将有线耳机与新的智能手机捆绑在一起销售也带动了tws耳机技术多方向的发展。tws耳机在技术与应用上不断演进和变化，从最开始的“听个响”到现在已经拥有高质量音频体验和超棒的佩戴感受，tws耳机也迎来技术上的升级与变化，tws耳机的品牌和产品越来越丰富，消费者对品牌和产品的选择也越来越多样，随之而来的将是更多tws耳机品牌获得更多消费者的青睐。
联发科旗下airoha达发（络达）推出了 ab1565 tws蓝牙耳机专用芯片，ab1565是蓝牙5.3和le音频认证的新一代蓝牙音频进阶解决方案，包含arm@ cortex@-m4f应用处理器，可以实现高性能和功耗效率。采用tensilica hifi mini处理器，实现了ab1565的i/o外围控制、协议栈和dsp处理功能。它集成了混合有源噪声消除(anc)、新一代回声消除和降噪方案，提高了耳机产品的语音通话质量。ab1565还支持airroha mcsync(多播同步)技术，允许耳塞在左右耳塞之间无缝切换，以获得更平衡的声音和低延迟。ab1565支持语音助手，提供软件开发工具，提供android和ios app开发参考。除了应用在tws耳机上，还可用于立体声耳机、蓝牙扬声器、蓝牙音箱等应用，提供高质量的蓝牙音频。
硬件设计：
在我们的方案中，因为ab1565的高集成度，所需要的外围电路相当简单。而且对于外围电路，airoha提供了详细的设计指南，包括原理图和pcb设计，加速客户开发。
在此我放出主mic、ff mic和fb mic的原理图设计以作参考，详细设计还请联系官方支持人员
1.主mic
2.ff mic
3.fb mic
软件设计：
airoha为基于ab1565的设备提供了全面的软件解决方案。ab1565的软件架构分为最底层bsp、中间件middleware和应用层。
最底层bsp中，包括kernel和driver，driver部分也就是所谓的硬件抽象层，包括了adc、audio、uart等等，已经将其封装好，底层的寄存器完全不需要我们操心，只需要关注hal开头的文件，调用封装好的api即可。在kernel中包括异常处理，log的管理机制，freertos的源码等。
中间层middleware中，包含了bluetooth middleware、 battery management、le audio、ui shell等都在其中，也可以将第三方算法添加其中。
应用层中，airoha提供了许多例程项目，开发者可以在此层面进行客制化开发。
软件应用层的系统架构如下所示：
除了修改应用层代码来修改软件功能外，airoha也提供了可视化图形工具mp_tool 以供客户使用，比如说修改按键时间长度，在源代码中可以直接找到.h文件airo_key_config.h进行配置，如下图所示
在mp tool中，如下图也可以方便的修改按键时间长度
►场景应用图
►展示板照片
►方案方块图
►核心技术优势
■ 蓝牙5.3版本，连接更稳定，延时更小，功耗更低。
■ 双声道立体声输出, 可适用于tws耳机和运动，头戴式耳机产品。
■ le audio蓝牙音频技术。
■ 支持mcsync技术，左右耳丝滑切换。
■ 强大的anc降噪算法，根据mic数量自由选择hybrid、ff和fb modes。
■ multi-point技术，同时连接电脑和手机，在使用电脑时无缝切换手机接听电话。
■ 多重串流音频（multi-stream audio）在多个设备之间传输多个独立、同步的音频串流。
■ ull 2.0 超低延迟技术。
■ 支持第三方算法，实现更多更强大的功能。
■ 支持谷歌 fast pair、微软 swift pair、spotify tap等技术。
►方案规格
■主处理器采用主频最高达208mhz的arm cortex@-m4 mcu
■dsp处理器采用主频可达416mhz的cadence hifi miniaudio engine dsp coprocessor with hifi ep extension
■ 完全符合蓝牙v5.3规范
■ 集成pa提供10dbm的输出功率
■ 具有高线性度和高阶通道滤波器的低中频结构
■ -96dbm的灵敏度和抗干扰性能
■ 支持bt&ble双模和同步信道
■ 集成t-r 开关和balun
■三个数字和模拟麦克风接口
■高性能的音频接口，解析度可达192khz/24-bits
■用于d/ab类功放的数字控制器
■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引脚和pwm通道、12-bit adc通道
■高达23个可编程gpio，其中包括3个rtc gpio
■提供电容式触摸控制、随机数发生器等功能
■支持加密引擎aes/sha1/sha224/sha256
■电池电压可从3v到4.8v
■具有高集成度的pmu，提供线性充电支持过流、过温和欠电压保护等
■集成锂离子电池充电器，两个buck，三个ldo
■工作温度-40°c ~ 85°c
■封装：tfbga of 4.6mm*5.6mm, 96-ball，0.5mm pitch
跨时钟域信号该如何处理呢？
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联发科旗下airoha达发（络达）推出了 ab1565 tws蓝牙耳机专用芯片，ab1565是蓝牙5.3和le音频认证的新一代蓝牙音频进阶解决方案，包含arm@ cortex@-m4f应用处理器，可以实现高性能和功耗效率。采用tensilica hifi mini处理器，实现了ab1565的i/o外围控制、协议栈和dsp处理功能。它集成了混合有源噪声消除(anc)、新一代回声消除和降噪方案，提高了耳机产品的语音通话质量。ab1565还支持airroha mcsync(多播同步)技术，允许耳塞在左右耳塞之间无缝切换，以获得更平衡的声音和低延迟。ab1565支持语音助手，提供软件开发工具，提供android和ios app开发参考。除了应用在tws耳机上，还可用于立体声耳机、蓝牙扬声器、蓝牙音箱等应用，提供高质量的蓝牙音频。
硬件设计：
在我们的方案中，因为ab1565的高集成度，所需要的外围电路相当简单。而且对于外围电路，airoha提供了详细的设计指南，包括原理图和pcb设计，加速客户开发。
在此我放出主mic、ff mic和fb mic的原理图设计以作参考，详细设计还请联系官方支持人员
1.主mic
2.ff mic
3.fb mic
软件设计：
airoha为基于ab1565的设备提供了全面的软件解决方案。ab1565的软件架构分为最底层bsp、中间件middleware和应用层。
最底层bsp中，包括kernel和driver，driver部分也就是所谓的硬件抽象层，包括了adc、audio、uart等等，已经将其封装好，底层的寄存器完全不需要我们操心，只需要关注hal开头的文件，调用封装好的api即可。在kernel中包括异常处理，log的管理机制，freertos的源码等。
中间层middleware中，包含了bluetooth middleware、 battery management、le audio、ui shell等都在其中，也可以将第三方算法添加其中。
应用层中，airoha提供了许多例程项目，开发者可以在此层面进行客制化开发。
软件应用层的系统架构如下所示：
除了修改应用层代码来修改软件功能外，airoha也提供了可视化图形工具mp_tool 以供客户使用，比如说修改按键时间长度，在源代码中可以直接找到.h文件airo_key_config.h进行配置，如下图所示
在mp tool中，如下图也可以方便的修改按键时间长度
►场景应用图
►展示板照片
►方案方块图
►核心技术优势
■ 蓝牙5.3版本，连接更稳定，延时更小，功耗更低。
■ 双声道立体声输出, 可适用于tws耳机和运动，头戴式耳机产品。
■ le audio蓝牙音频技术。
■ 支持mcsync技术，左右耳丝滑切换。
■ 强大的anc降噪算法，根据mic数量自由选择hybrid、ff和fb modes。
■ multi-point技术，同时连接电脑和手机，在使用电脑时无缝切换手机接听电话。
■ 多重串流音频（multi-stream audio）在多个设备之间传输多个独立、同步的音频串流。
■ ull 2.0 超低延迟技术。
■ 支持第三方算法，实现更多更强大的功能。
■ 支持谷歌 fast pair、微软 swift pair、spotify tap等技术。
►方案规格
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■dsp处理器采用主频可达416mhz的cadence hifi miniaudio engine dsp coprocessor with hifi ep extension
■ 完全符合蓝牙v5.3规范
■ 集成pa提供10dbm的输出功率
■ 具有高线性度和高阶通道滤波器的低中频结构
■ -96dbm的灵敏度和抗干扰性能
■ 支持bt&ble双模和同步信道
■ 集成t-r 开关和balun
■三个数字和模拟麦克风接口
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■用于d/ab类功放的数字控制器
■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引脚和pwm通道、12-bit adc通道
■高达23个可编程gpio，其中包括3个rtc gpio
■提供电容式触摸控制、随机数发生器等功能
■支持加密引擎aes/sha1/sha224/sha256
■电池电压可从3v到4.8v
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