音頻codec調試心得

     本文介紹了一個CODEC芯片TLV320AIC3204音頻CODEC的調試經驗，記錄一下芯片的調試過程當中的一些心得。

一、硬件電路

      一個驅動的調試離不開硬件的電路的結構的與原理，調試驅動前要首先詳細的瞭解驅動電路的原理，原理圖以下：

    codec芯片的型號是TLV320AIC3204,這是TI公司的一款音頻處理芯片，能夠鏈接3路模擬mic輸出，2路音頻輸出能夠驅動耳機和揚聲器。與MCU的數字接口是I2S接口，能夠採集語音和播放語音，芯片的配置接口支持I2C和SPI接口，本電路採用的I2C接口。

     MIC通過一級放大器後把語音信號放大器TS472後輸入到TLV320AI3204的第一路音頻輸入IN1接口。電路以下圖所示：

     MCU使用的NXP的IMXRT1021芯片，使用的是SAI2接口與CODEC芯片相連，根據TLV320AI3204的數據手冊，配置I2S接口的MCLK爲6.144M，採樣率爲48Kbps，雙聲道，16位語音數據，bit clk=48kpbs*2*16。

二、驅動程序

     驅動程序參考了TI官網提供的linux下的驅動程序代碼，這個codec芯片的功能仍是挺多的，支持多路語音輸入，支持輸入信號放大等衆多功能，通過不斷的調試成功的實現了從MCU輸出一段音樂從codec芯片中播放出來，能夠清楚聽到播放的語音。爲了測試mic部分的電路的功能，採用一個一邊錄音，邊播放的方式來測試電路，這個測試程序在nxp評估板上已經能夠正常運行。實如今這個電路上，codec輸出的噪聲，只有在Mic處輸入的音樂很大時，codec才能播放出聲音，同時仍是具備很大的噪聲。

 

三、問題的分析

     首先的懷疑程序有問題，多是採集播放時，對音頻數據的處理速度不連續形成的，通訊修改程序，在採集的時間同步播放音樂，通過測試播放音樂正常，那說明播放部分沒有問題。可能出在採集上面，那是codec芯片的配置問題呢仍是硬件的問題呢？codec芯片的這個配置參數是在另一個產品上面使用，聽說配置是能夠實現錄音的功能。暫切認爲驅動沒有問題。

       因爲硬件是別人設計，我沒有系統全倍分析過這個電路設計的是否有問題。根據個人最簡單的經驗分析，這個codec芯片自己就能夠直接接mic來工做，說明內部已經具在了足夠的放大增益，前端再加一級放大是否是多此一舉呢？我把這個問題反饋給設計者，設計者認爲，本身測試了前端mic通過放大後的聲音，鏈接到功放再接上喇叭能正常播放聲音，認爲本身的設計沒有問題。期間通過屢次溝通，沒法說服其修改電路來進行測試。--遇到問題，過於盲目自信，真的不利於解決問題，說明此人經驗還少呀。我遇到這樣的問題，沒有100%的把握都不敢說本身這裏沒有問題。

 

四、問題的解決

      如今我懷疑硬件mic放大部分有問題，可是光說無用，得拿出事實證據，就是本身修改硬件調試出來。從mic前端電路測量入手，測試了mic語音信號通過放大後在RINP信號上的波形，此處信號的峯峯值在mic有輸入音頻時，信號很容易超過0.7V，再詳細查閱TLV320AIC3204的音頻輸入的信號，芯片的模擬電路的供電電壓爲1.7V左右，輸入的信號的峯峯值爲0.75V，看來這裏就不對。前端的輸入的信號過大。再測量一下輸出語音LOR,LOL的信號，輸出的波形峯峯值達到了1.7V,說明前端輸入信號過大，致使內部的ADC電路採集的全是飽和的語音信號，形成了輸出全是噪聲（最大值的信號）。

        解決辦法天然就有了，直接接MIC到CODEC前端，可是目前的電路很差操做。另一個辦法就是下降前級電路的增益，修改電阻R50爲27K(因爲沒有470K電阻，最好是就成0DB)把增益變10db。此時一試仍是輸出噪聲，我想仍是信號過大，最後又在RINP,RINN處割開，使用0.1uF電容鏈接，至關於也下降了一部分增益。此時codec能夠正常的輸出語音，噪聲小了不少，還有一點噪聲，這點噪聲仍是因爲有時輸入的音頻信號仍是過大超過了0.75V致使的。調試到這裏已經足已證實個人分析和判斷。更好的調試結果，就要再改進一版電路，把MIC直接鏈接到CODEC芯片上去了。