基于A(yíng)iroha AB1585AM的頭戴式藍牙耳機方案

AB1585是一款高度集成的系統級封裝（SiP）低功耗藍牙音頻芯片組，具有應用處理器、數字信號處理器（DSP）、藍牙收發(fā)器和電源管理單元（PMU）。AB1585包含一個(gè)ARM Cortex-M33F應用處理器，可以在1MHz到260MHz的頻率范圍內工作，并通過(guò)一級緩存（L1緩存）實(shí)現高性能和功率效率。DSP子系統基于Cadence HiFi5Audio Engine DSP，集成了總1280kB零延遲內存，32kB L1緩存和從26MHz到520MHz的靈活頻率。藍牙子系統包含射頻和基帶電路，完全符合藍牙核心規范5.3。PMU包含2個(gè)dc - dc降壓和1個(gè)SIDO轉換器和3個(gè)超低靜態(tài)電流低壓差線(xiàn)性穩壓器（LDO），為內部和外部設備提供穩定的電源。線(xiàn)性充電器提供可編程的快速充電模式，允許AB1585通過(guò)USB為電池充電。SiP封裝技術(shù)將主模、PMU結合在一起。大大減小了產(chǎn)品尺寸，并在相同的空間內提供了更多的功能。
 

軟件架構簡(jiǎn)介：
用于藍牙（BT）音頻的Airoha loT軟件開(kāi)發(fā)工具包（SDK）為應用程序開(kāi)發(fā)提供了評估工具包（EVK）的軟件和工具。SDK包括硬件抽象層的驅動(dòng)程序、連接（如Bluetooth/Bluetooth Low Energy）、外設和其他第三方功能。它還提供電池管理、無(wú)線(xiàn)固件（FOTA）更新和FreeRTOS。
平臺的三層架構包括BSP （board support package）層、中間件層和應用層，其相關(guān)組件如圖所示。

（圖片來(lái)源：Airoha官方資料文檔）

調試與配置：
平臺提供完善的Airoha tool kit，基本功能可直接進(jìn)行可視化配置，且相關(guān)燒錄工具，debug工具都比較完善使用方便。

（Airoha tool kit內相關(guān)工具截圖）

通過(guò)uart進(jìn)行log抓取及分析，快速定位開(kāi)發(fā)過(guò)程中問(wèn)題點(diǎn)。

（debug調試示例）

主板接口介紹：

（圖片來(lái)源：Airoha官方文檔資料）

?場(chǎng)景應用圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

1.高度集成與低功耗設計 采用 SiP 封裝技術(shù)，集成主控、DSP、藍牙 RF 和 PMU，顯著(zhù)縮小 PCB 面積。 動(dòng)態(tài)電壓/頻率調節（DVFS），支持 0.55V–0.8V 寬電壓范圍，優(yōu)化功耗與性能平衡。 2.高性能音頻處理 HiFi5 DSP 提供 4 倍于前代的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算力，支持高精度音頻編解碼（24-bit/192kHz）。 硬件 ANC 和語(yǔ)音喚醒功能，降低系統負載，提升實(shí)時(shí)響應能力。 3.藍牙連接可靠性 支持藍牙 5.3 全特性（包括 LE Audio 和 Isochronous Channels），確保多設備低延遲同步。 集成 T/R 開(kāi)關(guān)和巴倫，減少外部元件，提升射頻抗干擾能力。 4.靈活擴展性 豐富的外設接口（I2S、TDM、SPI 等），適配多種傳感器和外部存儲器（如串行 Flash）。 電容式觸摸和 GPIO 復用設計，簡(jiǎn)化人機交互開(kāi)發(fā)。 5.電源與充電優(yōu)化 支持智能充電盒通信（1-Wire UART），兼容 Apple/非標充電器檢測。 低靜態(tài)電流設計（PMU 總待機電流 <3μA），延長(cháng)電池續航。

?方案規格

1.處理器架構 主機處理器：ARM Cortex-M33，最高主頻 260 MHz，支持 FPU 和 MPU，256KB 零等待內存（可配置為 L1 緩存或 TCM）。 DSP 子系統：Cadence HiFi5 音頻引擎，支持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )擴展，最高主頻 520 MHz，集成 1MB 數據 RAM 和 256KB 指令 RAM。 2.藍牙功能 完全兼容藍牙 5.3 標準，支持雙模（經(jīng)典藍牙 + 低功耗藍牙）及同步通道（ISO）。 射頻特性：集成 PA（輸出功率 15dBm），靈敏度達 -97dBm，支持 BLE 1M/2M 速率。 支持最多 4 條 ACL 鏈接和 4 條 BLE 鏈接，具備硬件 AGC 和干擾抑制能力。 3.音頻子系統 上行鏈路：3 路麥克風(fēng)輸入（模擬/數字），最高支持 192kHz/24-bit 采樣，集成硬件 ANC（前饋/混合降噪）。 下行鏈路：1 路輸出，最高 192kHz/24-bit，支持 Class G/D 放大器，輸出功率達 38mW（16Ω 負載）。 異步采樣率轉換（ASRC）、硬件增益控制、語(yǔ)音喚醒（VoW）及語(yǔ)音活動(dòng)檢測（VAD）。 4.電源管理 寬輸入電壓范圍（3V–5V），集成 2 個(gè) Buck 轉換器、1 個(gè) SIDO 轉換器和 4 個(gè) LDO。 支持 BC1.2 充電協(xié)議、JEITA 溫度保護，最大充電電流 0.5A，待機電流低至 0.1μA（Flash 睡眠模式）。 5.外設接口 USB 2.0 設備控制器、3 個(gè) I2C、2 個(gè) I3C（最高 12MHz）、3 個(gè) UART（最高 3Mbps）。 支持 eMMC/SDIO、SPI 主從接口、PWM、12-bit AUXADC 及電容式觸摸控制（3 通道）。 6.封裝與工作條件 TFBGA 封裝（4.2mm×5.5mm，110 引腳，0.4mm 間距）。 工作溫度范圍：-40°C 至 85°C。