这里我要介绍的智能头盔方案,主要挑在这在市场上应用范围最广,开发难度最大的半盔上。
方案要介绍的“智能”,主要体现在通话降噪(包括降环境音和风噪声)、AI语音唤醒这两大块。
大家都知道在骑行的时候突然来电是很不方便操作的,即使手动接通了交流起来也很不方便,并且非常的不安全。如果你的头盔有了这套智能装置,接通电话时只需要语音唤醒接通就可以,骑行的过程中也不影响你的通话质量(因为有我们的算法保驾护航),并不影响骑行,非常安全。
应用场景,可以在快递员、外卖员、普通家庭电动车骑手。
如下的设计是我们采用算法芯片为DBM10L ,主控为Qualcomm的QCC3024蓝牙芯片。
产品设计上包含了硬件和软件的开发工作:
硬件方面设计:
原理图的设计,可以参考datasheet中的第4-3章节中的原理图描述部分:
1)、与主控的控制传输接口选用 SPI的端口。
2)、引出reset、Rx_read、ExTINIT。
3)、音频传输采用I2S端口。
整体的可以参考如下(以下为我们自己开发的Demo板),我们EVB的设置原理图,具体的可以联系我们的硬件工程师。
PCB板设置,大家可以参考“pdf”技术文件,注意其差分电路的设计布局、以及信号线部分的设计。
参考如下(以下为我们自己开发的Demo板):
软件方面大体介绍:
该方案的软件主要分两大块:
主控QCC3024蓝牙模块部分的软件设计:
这块的软件主要在使用SPI接口、Interrupt接口、I2S接口的使用,还有就是BT系统的使用。
其Interrupt、I2S的使用我们default的软件里面都有现成的接口,BT系统的调试以及使用,也是有大量的博文以及方案上都有讲解到。
在SPI上我们需要注意配置上的一些参数:
新思DSP算法上的软件设计以及移植工作:
1)、DBM10L芯片是需要运行自己的算法固件的,其固件的启动程序是放到主控的flash里,每当设备开机时主控IC会通过SPI给D10L加载一次固件,激活D10L。这也就是固件中的Init_Device工作。
2)、在DBM10L固件上我们需要用到双MIC voice call、降噪(降环境音、降风噪)的算法和AI(智能语音)的模型以及beamforming技术的加载。
对于我们方案的应用,需要实现AI和voice call + AI的工作场景。当不处于voice 模式下,头盔只需要运行AI的算法、否则执行 voice call+AI的双并算法。
比如常见的AI是可以分为一阶、二阶或者多阶的唤醒要求,这完全取决于客户项目需求,我们这是都可以做到的。
AI的语音也是客户可以自己随意设定,我们可以根据客户自己的要求来训练不同的AI语音。
比如常见的AI指令有“接听电话、挂断电话、上一曲、下一曲、音量+、音量-、静音”等等
调试阶段:
SPI数据传输、寄存器读写调试与检验:
DBM10L的MIC录音调试:
录音后的音质数据分析:
蓝牙主控与DBM10L的整体效果调试:
►产品实体图
►展示板照片
►方案方块图
►核心技术优势
主控QCC3024硬件规格:
1、90-ball 5.5 x 5.5 x 1.0 mm 0.5 mm pitch VFBGA
2、蓝牙5.1规格、DSP最高频率120MHz
3、一路SPI,支持主或从模式,速率高达15.4 Mbps
4、支持APTX、AAC、SBC codec
5、三核处理器架构与低功耗应用
6、输出支持立体声
DBM10L芯片简介: DBM10L是一款超低功耗、小尺寸、高性价比的人工智能(AI)/机器学习(ML)、语音和传感器处理器。 它适用于智能手机、平板电脑、可穿戴设备和可听设备等电池驱动设备,包括TWS(True Wireless)耳机、遥控器等智能家居设备。 DBM10L可提供AI/ML、语音和传感器应用,包括语音触发(VT)、语音认证(VA)、语音命令(VC)、降噪(NR)、声学回声消除(AEC)、 声音事件检测(SED)、接近度和手势检测、传感器数据处理和均衡器功能。
DBM10L包括低功耗DSP处理器、神经网络(NN)处理器、嵌入式存储器以及用于与系统中其他设备(如应用处理器(AP)、编解码器、麦克风和传感器)通信的串行和音频接口。
DBM10L具有ML功能,使用DSP集团的NN处理器Net-Lite。 Net-Lite是一个独立的硬件引擎,旨在处理NN推断。Net-Lite经过优化,可实现每单位能量的最大效率。这导致了中小型网络的超低功耗。
DBM10L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
DBM10L SPI Slave主要用于快速下载DBM10L的内部RAM。
功能包括:
•主/从功能
•两个256x8 Tx/Rx FIFO
•SPI_CLK频率:从机和主机模式下高达25 MHz
•SPI模式0和3
•单帧和块传输 DBM10L SPI Master用于控制外部传感器、编解码器和从外部串行闪存引导。
SPI主功能包括:
•主/从功能
•两个32x16 Tx/Rx FIFO
•SPI_CLK频率:主模式下高达25 MHz
•可配置的帧长度为3-16位
•SPI模式0和3
•单帧和块传输
►方案规格
该方案的MUC,我们采用的是Qualcomm 的QCC3024蓝牙芯片,与新思芯片的传输接口是通过SPI接口,因为SPI的传输速度快而又稳定。