基于DSPG+Qualcomm 8MIC 强力回声消除声源定位会议音响方案

在今年特殊年的情况下，远端会议已成了日常工作的必备环节，所以人们对会议室音响系统的要求越来越高，对音质音色也要求颇高，因为一般的设备会引起声反馈，造成啸叫，还有间断的杂音，会严重影响会议效率与质量。

专业的会议室音响系统显得尤其重要了。看似简单的把音箱、功放、会议话筒、调音台等设备连接起来，其实不然，其中的专业技术是鲜为人知的。

会议室音响系统设计中需要考虑多种问题，如抗干扰、减少声反馈、避免啸叫，要求能提供清晰透亮的人声，和舒服自然的会议环境。

选对会议室音响系统会让会议变得事半功倍，在音质上大家对QUALCOMM的APTX codec是无可挑剔的。

在消除回音和啸叫的技术上，一直以来是大家的心病。今天在这我给大家推荐一款高效的DSPG 配合Qualcomm主控执行8MIC强力声源定位回声消除会议音响的一个方案，“8 MIC强力声源定位回声消除”大家惊不惊喜、意不意外。没错，这里我推荐使用的就是DSP Group所设计的DBMD7这颗处理器芯片。

● DBMD7系列提供了一个完整的语音处理器解决方案，用于移动设备和物联网（IoT）世界中需要超高处理能力的始终在线应用。

● DBMD7实现了一个三核DSP，旨在处理市场上最复杂的音频算法。

技术层次描述

依据方案方块图可知，在SCO链路建立起来时启动8个MIC采集声音并输入到DBMD7，D7经过内部的算法处理后，将处理过的声音从I2S输出到QCC3024的IS2输入端。

QCC3024将接收到的声音传入到SCO链路的上行，通过蓝牙将声音传输给对方。然后QCC3024将下行收到的声音从speack输出，并将声音通过I2S输出到DBMD7的I2S输入，给DBMD7作为AEC的参考信号。

方案方块图

软件的移植工作描述

在QCC3024的芯片ADK中，需要将DBMD7的固件移植到我们的QCC3024的软件中来，当QCC3024开机的时候，就需要通过SPI/UART/I2C接口将固件加载到D7的芯片中，对其初始化。

1、在软件的移植工作中（如下描述是通过SPI接口来传输数据的），首先需要的是调整好主控端的SPI接口的读写操作，将QCC3024的SPI读写接口全部替换DBMD7 固件默认的接口，并将DBMD7固件中的int dbmdx_init(void) 函数中的所有子函数全部调通，需要注意到reset、RX READY两个PIN的配置。

因为D7工作前需要复位。因此，系统上电时需要RTOS AP拉低拉高RESET/RSTN GPIO，如下图所示。

RX READY GPIO 的配置需要与实物的连接要一致，否则后续的工作都不能往下继续：

RX READY GPIO用于SPI传输，每当AP从D7读取数据时，AP需要等待RX READY给出时钟。如下图所示

2、在int dbmdx_init(void)函数下，主要实现如下几个函数功能：

3、可以逐步调式每一个单一的子函数的方式，这样会更有效率一点，调试阶段需要借助逻辑分析仪来检查结果，如下图所示：

4、整个DSPG的系统跑成功之后，代表D7的移植工作完成了80%，后续的就是调试D7与主控QCC3024的对接了。

由上面的描述可知，QCC3024是作为I2S的master, 需要实现I2S的输入和 I2S的数出同时执行，并设置DAC也同时输出。

由于在DBMD7的固件中，在uc_d7_voice_call_init（）中，对MIC的信号需要使用到32bit 48Ksmprate 的信号，因此我们在QCC3024的I2S端，也需要配置为一致。

5、当QCC3024连接手机后，只要建立SCO链路，就通过函数uc_d7_voice_call_create_run（）来激活DBMD7芯片启动 voice call。

当SCO链路断开，QCC3024端就得调用uc_d7_voice_call_terminate（）函数来结束voice call。

展示版照片

PCB设计图

录音调试图

DBMD7 方块图

8 MIC的连接图

核心技术优势

DBMD7的目标应用程序包括：

● 智能个人助理语音命令处理器

● 杜比环绕声和DTS语音处理器

● 智能电视语音识别

● 智能音效条。

DBMD7基于三个CEVA-X? DSP处理器。该芯片配备了相关接口，用于与系统中的其他设备进行通信，如应用处理器（AP）、编解码器、数字麦克风和传感器。

DBMD7提供了以下组合：

● 三种高性能、高效率、低功耗的VLIW/SIMD数字信号处理器

● 支持丰富的接口集

● 体积小，适合移动设备

独立操作，与手机AP的简单接口

● 预处理算法最多可用于8个麦克风，以提高语音触发（VT）、语音命令（VC）和自动语音识别（ASR）性能。

● 发送路径：VT/VC，VC和音频缓冲，ASR预处理：回声消除（AEC），BF和降噪（NR）

● 接收路径：音频处理算法

● 语音通话中最多可使用8个麦克风的预处理算法

● 发送路径：AEC、NR、EQ、自动增益控制（AGC）

● 接收路径：NR、AGC、EQ、扬声器处理

DSP核心

● DBMD7包括三个CEVA-X2 DSP处理器：

● 双可编程高频DSP处理器，运行高达700兆赫。

● 一个可编程低功耗DSP处理器，运行高达125MHz，用于低泄漏VT、检测和激活。

● 每个CEVA-X DSP处理器提供：

● 程序紧耦合内存（PTCM）：64 KB RAM

● 程序缓存：32 KB

● 数据紧耦合存储器（DTCM）：64KB RAM

● 数据缓存：64 KB

● 3个非矢量中断，1个矢量中断，1个NMI

● 4MB AXI共享RAM

● 仅限LP处理器的64KB ROM

方案规格

该方案的MUC，我们采用的是Qualcomm 的QCC3024蓝牙芯片，与DSPG的传输接口是通过SPI接口，因为SPI的传输速度块而又稳定。

DBMD7支持用于引导和控制的外部主机接口，速度如下：

● SPI：高达25 Mbps

● I2C：最高3 Mbps

● UART：高达6 Mbps

DBMD7 DSP核心

● DBMD7包括三个CEVA-X2 DSP处理器：

● 双可编程高频DSP处理器，运行高达700兆赫。

● 一个可编程低功耗DSP处理器，运行高达125MHz，用于低泄漏VT、检测和激活。

● 每个CEVA-X DSP处理器提供：

● 程序紧耦合内存（PTCM）：64 KB RAM

● 程序缓存：32 KB

● 数据紧耦合存储器（DTCM）：64KB RAM

● 数据缓存：64 KB

● 3个非矢量中断，1个矢量中断，1个NMI

● 4MB AXI共享RAM

● 仅限LP处理器的64KB ROM

安全加速器

对代码安全保护、身份验证和回滚保护的安全引导支持提供以下服务：

● AES 128代码解密

● 基于ECDSA的代码认证验证

● 沙二段（224256）

● 散列公钥存储的OTP（Fuse）处理和使用

QCC3024硬件规格:

● 90-ball  5.5 x 5.5 x 1.0 mm 0.5 mm pitch  VFBGA

● 蓝牙5.1规格、DSP最高频率120MHz

● 一路SPI，支持主或从模式，速率高达15.4 Mbps

● 支持APTX、AAC、SBC codec

● 三核处理器架构与低功耗应用

● 输出支持立体声