海思hi3516dv300音频调节总结

1.硬件

Hi3516支持内置AudioCodec/外置音频解码芯片； 由于这里硬件上外接FM1288,故走的是外置,通过I2S接入, 通过MIC单端/差分输入音频.
由于之前一直调试内置Codec，这里任然保留内置相关代码;

2.重要概念

2.1. I2S相关概念

（1）LRCLK (帧时钟，也称为WS)当LRCLK为低电平时表示传输左声道,高电平时表示传输右声道,LRCLK的频率 = 采样频率（2）SCLK(串行时钟) ,也叫BCLK(位时钟)；方波形式存在对应数字音频的每一位数据,SCLK都有一个脉冲.SCLK的频率 = 2 * 采样频率 * 采样位数;(3) SDATA 串行数据,就是二进制补码表示的音频数据.(4) MCLK(主时钟,也叫系统时钟)一般采样频率的256倍或384倍,它并不是必须的,可有可无,具体看要求.(5)I2S是一种比较简单的数字接口协议,没有地址或设备选择机制;在I2S总线上,只能同时存在一个主设备和发送设备;主设备可以是发送设备,也可以是接收设备,或是协调发送设备和接收设备的其他控制设备;

2.2 关键点

(1)  底层时序不需要我们自己实现,如i2s如何控制FM1288等.
(2) i2c用的连在主芯片(hi3516dv300)上,就可以直接用底层的驱动.
(3) FM1288的i2s，应该已经封装到mpp里面,只需通过i2c配置好codec，然后通过mpp库操作ai/ao接口即可.
(4) 通过i2c配置下寄存器,一般codec都是配置i2s的模式(主/从,采样率等参数),i2s的bclk，ws等;
(5) 主时钟(MCLK)要看看是有海思做主（master）还是由codec()做主 (slave)；
(6) 一般都是由主设备提供MCLK，帧时钟和位时钟都是通过这个MLCK计算出来的.

3.音频上行（ai->aenc）

软件设计上参考： 对应SDK/mpp/sample/audio/sample_audio.c先配置i2c.通过引脚图及hdmi命令配置:
如:system("himm 0x114F004C 0x103");据手册: 在 AI/AO 设备主模式下,建议用户先配置好AI/AO,在配置codec；

3.1. 输入初始化

 HI_S32 rc ,i;AIO_ATTR_S stAioAttr;AUDIO_DEV   AiDev = 0;stAioAttr.enSamplerate   = AUDIO_SAMPLE_RATE_8000;stAioAttr.enBitwidth     = AUDIO_BIT_WIDTH_16;stAioAttr.enWorkmode     = AIO_MODE_I2S_MASTER;stAioAttr.enSoundmode    = AUDIO_SOUND_MODE_MONO;stAioAttr.u32EXFlag      = 1;stAioAttr.u32FrmNum      = 30;stAioAttr.u32PtNumPerFrm = 320;stAioAttr.u32ChnCnt      = 2; //最大只能支持2个stAioAttr.u32ClkSel      = 1;//stAioAttr.enI2sType      = AIO_I2STYPE_INNERCODEC; 选择内置Codec解码stAioAttr.enI2sType      = AIO_I2STYPE_EXTERN;//若外部单独有解码芯片,需要选择外部,另需要确认是否支持;rc = HI_MPI_AI_SetPubAttr(AiDev, &stAioAttr);//rc错误处理,以下均省略...rc = HI_MPI_AI_Enable(AiDev);AI_CHN_PARAM_S pstChnParam;for(int j = 0; j < stAioAttr.u32ChnCnt; j++){rc = HI_MPI_AI_GetChnParam(AiDev, j, &pstChnParam);pstChnParam.u32UsrFrmDepth = 30;rc = HI_MPI_AI_SetChnParam(AiDev, j,&pstChnParam);rc = HI_MPI_AI_EnableChn(AiDev, j);}  #if 1 //这部分据实际情况慢慢调//3516dv300输入不支持 HI_MPI_AI_SetVqeAttr,可用HI_MPI_AI_SetTalkVqeAttr//声音质量增强功能（Talk）相关属性AUDIO_DEV AiDevId = 0;AI_CHN AiChn = 0;AUDIO_DEV AoDevId = 0;AO_CHN AoChn = 0;AI_TALKVQE_CONFIG_S pstVqeConfig;memset(&pstVqeConfig, 0, sizeof(AI_TALKVQE_CONFIG_S));pstVqeConfig.u32OpenMask = AI_TALKVQE_MASK_HPF | AI_TALKVQE_MASK_ANR ;//| AI_TALKVQE_MASK_AGC ;pstVqeConfig.s32WorkSampleRate = AUDIO_SAMPLE_RATE_8000;pstVqeConfig.s32FrameSample = 320;pstVqeConfig.enWorkstate = VQE_WORKSTATE_MUSIC ;//去低频,表现为轰轰不舒适声音pstVqeConfig.stHpfCfg.bUsrMode = HI_TRUE;pstVqeConfig.stHpfCfg.enHpfFreq = AUDIO_HPF_FREQ_150;//建议120或150//回声抵消pstVqeConfig.stAecCfg.bUsrMode = HI_FALSE;
//    pstVqeConfig.stAecCfg.s8CngMode = 1;//舒适噪音模式
//    pstVqeConfig.stAecCfg.s8NearAllPassEnergy = 1;//判断是否无光泽传输的远端能量阈值:
//    pstVqeConfig.stAecCfg.s8NearCleanSupEnergy = 2;//近端信号强制复位的能量门限:
//    pstVqeConfig.stAecCfg.s16DTHnlSortQTh   =   16384;
//    pstVqeConfig.stAecCfg.s16EchoBandLow  = 10;//语音处理band1，低频参数，
//    pstVqeConfig.stAecCfg.s16EchoBandHigh = 25;//41;//语音处理band1，高频参数，
//    pstVqeConfig.stAecCfg.s16EchoBandLow2 = 28;//47;
//    pstVqeConfig.stAecCfg.s16EchoBandHigh2 = 35;//63;//    HI_S16 s16ERLBand[6] = {4, 6, 36, 49, 50, 51};
//    HI_S16 s16ERL[7] = {7, 10, 16, 10, 18, 18, 18};
//    memcpy(pstVqeConfig.stAecCfg.s16ERLBand,s16ERLBand,sizeof(s16ERLBand));
//    memcpy(pstVqeConfig.stAecCfg.s16ERL,s16ERL,sizeof(s16ERL));
//    pstVqeConfig.stAecCfg.s16VioceProtectFreqL = 3;
//    pstVqeConfig.stAecCfg.s16VioceProtectFreqL1 = 6;//去除外界噪音pstVqeConfig.stAnrCfg.bUsrMode = HI_TRUE;pstVqeConfig.stAnrCfg.s16NrIntensity = 15;//[0~25]越大降噪力度越高,损伤越高.pstVqeConfig.stAnrCfg.s16NoiseDbThr = 60;//[30~60]越大，检测力度越弱,声音更平滑pstVqeConfig.stAnrCfg.s8SpProSwitch = 1;//[0/1]是否开启对音乐细节检测,喧闹场景不建议开//AGC 更多是放大输入源的声音pstVqeConfig.stAgcCfg.bUsrMode    = HI_FALSE;#if 0pstVqeConfig.stAgcCfg.s8TargetLevel = -2;pstVqeConfig.stAgcCfg.s8NoiseFloor = -40;pstVqeConfig.stAgcCfg.s8MaxGain = 30;pstVqeConfig.stAgcCfg.s8AdjustSpeed = 10;pstVqeConfig.stAgcCfg.s8ImproveSNR = 2;//上限6dbpstVqeConfig.stAgcCfg.s8UseHighPassFilt = 3;pstVqeConfig.stAgcCfg.s8OutputMode = 0;pstVqeConfig.stAgcCfg.s16NoiseSupSwitch = 1;//开启噪声抑制
#endif//遇到库找不到请看下面rc = HI_MPI_AI_SetTalkVqeAttr(AiDevId, AiChn, AoDevId, AoChn,&pstVqeConfig);rc = HI_MPI_AI_EnableVqe(AiDevId, AiChn);
#endif

3.2. 输出初始化

 HI_S32 rc ,i;HI_S32 s32AoChnCnt; AIO_ATTR_S stAioAttr;AUDIO_DEV   AoDev = 0;rc = HI_MPI_AO_Disable(AoDev );//先禁用AO设备stAioAttr.enSamplerate   = AUDIO_SAMPLE_RATE_8000;stAioAttr.enBitwidth     = AUDIO_BIT_WIDTH_16;stAioAttr.enWorkmode     = AIO_MODE_I2S_MASTER;stAioAttr.enSoundmode    = AUDIO_SOUND_MODE_MONO;stAioAttr.u32EXFlag      = 1;stAioAttr.u32FrmNum      = 30;stAioAttr.u32PtNumPerFrm = 320;stAioAttr.u32ChnCnt      = 2;stAioAttr.u32ClkSel      = 1;//stAioAttr.enI2sType      = AIO_I2STYPE_INNERCODEC;stAioAttr.enI2sType      = AIO_I2STYPE_EXTERN;//若外部单独有解码芯片,需要选择外部,另需要确认是否支持;rc = HI_MPI_AO_SetPubAttr(AoDev , &stAioAttr);rc = HI_MPI_AO_Enable(AoDev );/* enable AO channle */s32AoChnCnt = stAioAttr.u32ChnCnt;for (i = 0; i < s32AoChnCnt >> stAioAttr.enSoundmode; i++){rc = HI_MPI_AO_EnableChn(AoDev , i);}#if 0 //没用到AUDIO_DEV AoDevId = 0;AO_CHN AoChn = 0;AO_VQE_CONFIG_S pstVqeConfig;memset(&pstVqeConfig, 0, sizeof(AO_VQE_CONFIG_S));pstVqeConfig.u32OpenMask = AO_VQE_MASK_HPF | AO_VQE_MASK_ANR | AO_VQE_MASK_AGC;pstVqeConfig.s32WorkSampleRate = AUDIO_SAMPLE_RATE_8000;pstVqeConfig.s32FrameSample = 320;pstVqeConfig.enWorkstate = VQE_WORKSTATE_COMMON ;//高通滤波功能相关配置pstVqeConfig.stHpfCfg.bUsrMode = HI_TRUE;pstVqeConfig.stHpfCfg.enHpfFreq = AUDIO_HPF_FREQ_150;//去噪pstVqeConfig.stAnrCfg.bUsrMode = HI_TRUE;//用户模式pstVqeConfig.stAnrCfg.s16NrIntensity = 15;//[0~25]越大降噪力度越高,损伤越高.pstVqeConfig.stAnrCfg.s16NoiseDbThr = 60;//[30~60]越大，检测力度越弱,声音更平滑pstVqeConfig.stAnrCfg.s8SpProSwitch = 1;//[0/1]是否开启对音乐细节检测,喧闹场景不建议开//自动增益控制pstVqeConfig.stAgcCfg.bUsrMode    = HI_TRUE;pstVqeConfig.stAgcCfg.s8TargetLevel = -2;pstVqeConfig.stAgcCfg.s8NoiseFloor = -20;pstVqeConfig.stAgcCfg.s8MaxGain = 30;pstVqeConfig.stAgcCfg.s8AdjustSpeed = 10;pstVqeConfig.stAgcCfg.s8ImproveSNR = 0;//上限6dbpstVqeConfig.stAgcCfg.s8UseHighPassFilt = 0;pstVqeConfig.stAgcCfg.s8OutputMode = 0;pstVqeConfig.stAgcCfg.s16NoiseSupSwitch = 1;//开启噪声抑制rc = HI_MPI_AO_SetVqeAttr(AoDevId, AoChn, &pstVqeConfig);rc = HI_MPI_AO_EnableVqe(AoDevId, AoChn);printf("HI_MPI_AO_EnableVqe AoDevId[%d] rc[%d] \n",AoDevId,rc);
#endif

3.3. codec配置

如果是外置解码芯片,这里不需要配置内部Codec; 外置解码芯片就相当于codec;
应该不需要配置这么多,视情况而定!

 //func(enSamplerate)  enSamplerate传进来HI_S32 fdAcodec= -1;HI_S32 ret = HI_SUCCESS;ACODEC_FS_E i2s_fs_sel;   switch (enSamplerate){case AUDIO_SAMPLE_RATE_8000:i2s_fs_sel = ACODEC_FS_8000;break;case AUDIO_SAMPLE_RATE_16000:i2s_fs_sel = ACODEC_FS_16000;break;case AUDIO_SAMPLE_RATE_32000:i2s_fs_sel = ACODEC_FS_32000;break;case AUDIO_SAMPLE_RATE_48000:i2s_fs_sel = ACODEC_FS_48000;break;default:i2s_fs_sel = ACODEC_FS_8000;break;}fdAcodec = open("/dev/acodec",O_RDWR);if(fdAcodec < 0){printf("[%s %d] open dev/acodec failed!\n",__FUNCTION__,__LINE__);return HI_FALSE;}//将内置Codec恢复为默认设置if(ioctl(fdAcodec, ACODEC_SOFT_RESET_CTRL)){printf("reset the audio code to the default config error\n");}//设置I2s1采样率if(ioctl(fdAcodec, ACODEC_SET_I2S1_FS, &i2s_fs_sel)){printf("[%s %d] set i2s1 fs failed!\n",__FUNCTION__,__LINE__);return HI_FALSE;}//输入方式选择ACODEC_MIXER_E input_mode = ACODEC_MIXER_IN1;//单端输入 ACODEC_MIXER_IN_D;//:差分if (ioctl(fdAcodec, ACODEC_SET_MIXER_MIC, &input_mode)){printf("%s: select acodec input_mode failed\n", __FUNCTION__);ret = HI_FAILURE;}int iVol = 50;//[-78-80] 建议[19-50]
#if 1//输入音量之PGA模块if (ioctl(fdAcodec, ACODEC_SET_INPUT_VOL, &iVol)){printf("%s: ioctl ACODEC_SET_INPUT_VOL failed\n", __FUNCTION__);return HI_FALSE;}unsigned int gain_mac;gain_mac = 15;//15为最大增益30db  16:-1.5dbif (ioctl(fdAcodec, ACODEC_SET_GAIN_MICL, &gain_mac)){printf("%s: ioctl ACODEC_SET_GAIN_MICL failed\n", __FUNCTION__);ret = HI_FAILURE;}if (ioctl(fdAcodec, ACODEC_SET_GAIN_MICR, &gain_mac)){printf("%s: ioctl ACODEC_SET_GAIN_MICR failed\n", __FUNCTION__);ret = HI_FAILURE;}//输入音量之BOOST模块if (ioctl(fdAcodec, ACODEC_SET_INPUT_VOL, &iVol)){printf("%s: ioctl ACODEC_SET_INPUT_VOL failed\n", __FUNCTION__);return HI_FALSE;}unsigned int enable_boostl;enable_boostl = 0x1;//取1时模拟增益增加20dbif (ioctl(fdAcodec, ACODEC_ENABLE_BOOSTL, &enable_boostl)){printf("%s: ioctl ACODEC_ENABLE_BOOSTL failed\n", __FUNCTION__);return HI_FALSE;}unsigned int enable_boostr;enable_boostr = 0x1;//取1时模拟增益增加20dbif (ioctl(fdAcodec, ACODEC_ENABLE_BOOSTR, &enable_boostr)){printf("%s: ioctl ACODEC_ENABLE_BOOSTR failed\n", __FUNCTION__);return HI_FALSE;}
//#else//输入音量之ADC模块if (ioctl(fdAcodec, ACODEC_SET_INPUT_VOL, &iVol)){printf("%s: ioctl ACODEC_SET_INPUT_VOL failed\n", __FUNCTION__);return HI_FALSE;}ACODEC_VOL_CTRL vol_ctrl;vol_ctrl.vol_ctrl_mute = 0;//不静音vol_ctrl.vol_ctrl = 0;//[0~127] 0音量最大//左声道输入音量控制if(ioctl(fdAcodec, ACODEC_SET_ADCL_VOL, &vol_ctrl)){printf("%s: acodec set adcl vol failed\n", __FUNCTION__);ret = HI_FAILURE;}if(ioctl(fdAcodec, ACODEC_SET_ADCR_VOL, &vol_ctrl)){printf("%s: acodec set adcr vol failed\n", __FUNCTION__);ret = HI_FAILURE;}
#endif//输出总音量控制iVol = 4; //[-126~6]if (ioctl(fdAcodec, ACODEC_SET_OUTPUT_VOL, &iVol)){printf("[%s %d] set output vol fs failed!\n",__FUNCTION__,__LINE__);}//把MICIN静音（MUTE）功能关闭
#if 1HI_U32 u32MuteCtrl = 0;if(ioctl(fdAcodec, ACODEC_SET_MICL_MUTE, &u32MuteCtrl)){printf("%s: select acodec mute_l failed\n", __FUNCTION__);ret = HI_FAILURE;}if(ioctl(fdAcodec, ACODEC_SET_MICR_MUTE, &u32MuteCtrl)){printf("%s: select acodec mute_r failed\n", __FUNCTION__);ret = HI_FAILURE;}
#endifclose(fdAcodec);

4.音频下行 (adec->ao)

一般情况上行没问题,下行只是方向相反而已!
伪代码:

 HI_MPI_ADEC_CreateChn(chn,&解码参数)；HI_MPI_SYS_Bind(HI_ID_ADEC,..HI_ID_AO);while(获取流){HI_MPI_ADEC_SendStream(chn,&码流结构体,阻塞否?);}

5.遇到的问题

问题1:HI3516DV300 HI_MPI_AI_EnableVqe调节音频使能Vqe时出现.dlopen libhive_common.so/libsecurec.so or libhive_AEC.so failed解决方案: 在sdk中找到对应的.so文件，放到 usr/lib 下并记得改权限(重要).具体看: https://blog.csdn.net/qq_39048131/article/details/121848761问题2:下行过程遇到的问题:HI_MPI_ADEC_SendStream 0xA0188040(码流错误);排查过程:1> 初步怀疑解码参数问题,检查后排除;可以在send_stream前面将下行码流保存成对应格式,如.g711a格式,在pc上播放;首先确保码流到这里能播放;2> 第一步能通过,那么试试自编自解是否可行(首先确保上行ok,音频功放ok),在上行前先创建解码通道并绑定ao，在HI_MPI_AENC_GetStream获取流后立马又发给ao;3> 第二步基本都没问题,记录下发送成功的字节长度;最终将问题定位到海思头(一定确保上行码流长度和下行码流长度一致)如上行324字节(320+4字节海思头),下行也要保证一样,多了少了可能就有问题!!!

6.fm1288芯片

首先,向厂家要一份linux的驱动参考代码,方便参考配置;
fm1288芯片使能的标志是MIC_BIAS引脚输出高电平；
PWD# 引脚需要上电, RST#引脚需要复位在拉高,且需要在其后的90ms的软件初始化;
I2S类型需选择AIO_I2STYPE_EXTERN才能通过I2C配置成功,不然一直显示超时;
参考 https://blog.csdn.net/qq_37565330/article/details/79460692

7.总结

多看手册,一般手册上都能找到答案.
结合sdk示例.
若软件上没啥问题,可适当排查硬件.硬件时钟，与示波器结合.分析时序等等一步步排查;

参考:https://baike.baidu.com/item/I2S/3443390?fr=aladdin

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6.fm1288芯片

7.总结

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