基於Qualcomm QCC3046的TrueWireless Mirroring技術的ANC+TWS耳機方案

QCC3046是Qualcomm最新一代藍牙5.2版本的 TrueWireless Mirroring高性能可編程雙聲道音頻低功耗SoC，這是專門針對現在市場最繁榮和快速上升的TWS入耳式小體積耳機推出的新一代晶片。QCC3046具有120MHZ的audio DSP, 可快速處理24?bit的音頻數據流，並支持2路模擬和最多6路數字麥克風，並用於1 or 2 mic Qualcomm® cVc™第8代通話降噪技術和Active Noise Cancellation技術。並具有適用於應用程序的32 MHz開發人員處理器，用於客戶定製化功能，提高客戶產品的市場竟爭優勢。

 

QCC3046與Qualcomm上一代TWS晶片QCC3020/512X相比優勢在於：

• 更高的藍牙2版本，連接更穩定，延時更小。
• QCC3046做TWS+ANC產品的成本更低，ANC的Feedforward, and Feedback 功能將來不需要收取license費用。
• 體積小，377 mm x 4.263 mm x0.57 mm, 可適用於入耳式的TWS耳機產品上。
• 支持Qualcomm新一代TWS技術：Qualcomm TrueWireless Mirroring技術。
• 支持Qualcomm® aptX™ and aptX HD Audio。
• 集成Qualcomm第三代ANC降噪功能，降噪效果更好，包含模式：Hybrid, Feedforward, and Feedback modes。
• 比QCC3020/512x更低的功耗。
• 更大發射功率可以提高藍牙距離，Maximum RF transmit power可達13dBm。
• 支持AOV語音喚醒，語音操作功能。

 

 

Qualcomm TrueWireless Mirroring技術不同於上一代晶片所釆用的TWS技術，原來的TWS是手機先把左右聲道的音頻流發給連接手機的主耳機，然後主耳機再把其中一個聲道轉發給副耳機，這樣的缺點是主耳機功耗比較大，主耳機在接收的同時又在轉發，RF數據比較多，影響了藍牙距離，造成用戶體驗感不是很完美。新的TrueWireless Mirroring技術是類似Airpods一樣技術，即手機發送左右聲道音頻流給主耳機，副耳機通過主耳機給它的藍牙地址，連接密鑰等信息直接去獲取空中數據中的音頻流從而得出另一個聲道，這樣的優勢是左右耳機功耗平衡，不會因為主耳機功耗高提前沒電關機，而且主副耳機與手機的距離提升明顯，提升用戶體驗感。

 

 

 

  延伸閱讀  

• 基於高通QCC3031 Class1之TWS藍牙音箱設計方案
• 基於Qualcomm QCC3040雙Mic cVc通話降噪+ANC主動降噪TWS Mirroring耳機方案
  
  

如下是實現基於QCC3046晶片的Qualcomm TrueWireless Mirroring耳機的方案（硬體+軟體+調試）。

 一 、 硬體方面設計： 1、原理圖設計，接有16 Mb Audio buffer RAM作AOV語音喚醒，語音操作功能。

 

2、PCB Layout圖：

客戶在設計產品時可以參考“80_CH167_1_AB_QCC3046_WLCSP_HARDWARE_DESIGN_GUIDE.pdf”參考設計文檔，文檔描述了使用QCC3046 WLCSP開始設計時要考慮的要點，尤其著重於PCB布局和元件選擇，比如SMPS元件放置，RF路徑設計，帶通濾波器的布置，晶振和其它去耦電容的擺放與接地方式。

 

TOP層，16 Mb Audio buffer RAM和存儲Flash的走線需要等長走線，儘可能降低板子其它信號對走線上的干擾，圖1和圖2處。 TOP層所有的元件（除RF外）接地不接到TOP的GND層上，需要接到下面的GND層，圖3處，減少元件間的電流迴路干擾。

 

第二層：POWER層，用於電源走線的層，注意電源走線上下層要用GND包圍。

 

第三層到BOTTOM層：用於信號走線的層。注意各層內及隔層間高速數字信號線與電源線等相互產生干擾的走線，儘量不要走平行或者交叉，以減少相互間的干擾。

 

 

3，產品實物展示：

 

 

4，方框圖

 

 

 

二、軟體部分設計：

1、軟體框架部分設計：   1）、新建工程：打開MDE工具，點擊新建工程，打開earbud.x2w”工程。

 

  2）、由於考慮到耳機的大小，我們沒有添加電池溫度檢測部分的硬體電路。所以我們需要將軟體中的該部分功能屏蔽掉，否則會導致耳機一直無法開機。   修改如下：

 

2、藍牙名、藍牙地址、耳機頻偏值的修正方法：   我們可以通過修改subsys0_config3.htf、 subsys1_config2.htf 兩個文件來配置自己該項目的頻偏值和藍牙地址、藍牙名（注意：一個地址必須是奇數、一個地址必須是偶數）。   配置如下：

 

3、基本UI功能實現、LED的實現、button功能的實現:  1)、LED功能實現，大家可以通過修改av_headset_ui.c文件，來修改自己需要的LED狀態，比如開機LED、關機LED指示。如下：

 

2）、BUTTON功能實現，大家可以通過修改 "1_button.buttonxml" 文件，來設計按鍵的功能。如下所示:

3)、基本UI功能實現，大家在av_headset_ui.c文件中static void appUiHandleMessage(Task task, MessageId id, Message message)函數上

，通過相應的button EVENT來實現自己需要的相關UI功能：如下所示：

 

 

4、ANC功能的開啟：

在Project中打開庫

 

配置對應的麥克風接口，以FF Mode為例：

 

 

5、軟體燒錄： 此時將設計好的軟體，將TRBI200或者USB連接電腦，通過QMDE軟體Build->Build All 編輯這個工程 ，編譯成功後，通過Build->Deploy All,將代碼下載制耳機中。

 

 

6、cVc , ANC調試方法：cVc和ANC的效果是需要通過QACT工具來調試的。

cVc調試：我們在通電話中，通過TRB或者USB接到電腦的USB口，打開QACT工具。

 

 

 

ANC調試：通過USB接到電腦的USB口，進入ANC Tuning Mode後打開QACT工具。