[参考译文] LP-EM-CC1354P10：CC1354P10-1和 CC3200 AUDBOOST 从麦克风读取并压缩数据

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Other Parts Discussed in Thread: CC3200AUDBOOST, CC1354P10, CC3200

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https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1491227/lp-em-cc1354p10-cc1354p10-1-and-cc3200-audboost-reading-in-from-the-microphone-and-compressing-data

部件号：LP-EM-CC1354P10
Thread 中讨论的其他器件：CC3200AUDBOOST、 CC1354P10、 CC3200

工具/软件：

好！
我正在开发一个基于网状网络的对讲机项目、该项目使用 TI LaunchPad 和 CC3200AUDBOOST 音频 BoosterPack。我取得了良好的进展、但我目前卡在压缩麦克风输入并通过射频发送。我非常感谢任何指导或建议！

目标

从读取音频 单声道麦克风 使用 I2S 在 CC3200AUDBOOST 上输入。
压缩音频数据(当前目标是 ADPCM 或类似的轻量级编解码器)。
使用通过射频(每20ms)发送255字节数据包 CC1354P10 LaunchPad 和 rfechorx/rfechotx 框架。
在接收端、通过解压缩和播放音频 3.5mm 扬声器输出 进行评估。

电流设置

消息流 i2secho.c用作音频 I/O 的基础。
采样速率： 8kHz 、单声道。
射频数据包：

#define PAYLOAD_LENGTH 255

#define PACKET_INTERVAL (uint32_t)(40000 * 0.2f) // 20ms

现在、我将成功发送和解码简单的测试音调(如0xAA/0x55模式)。然而、我不确定如何以最佳方式构建真实的音频输入→压缩→打包。

发送模式示例(当前占位符音调)

静态 void handleTransmitMode (uint32_t *curtime)｛
//更新 LCD 和 LED
updateLCD (LCD_Transmission、0)；
GPIO_TOGGLE (CONFIG_GPIO_GLED)；
GPIO_WRITE (CONFIG_GPIO_RLED、CONFIG_GPIO_LED_OFF)；

//准备数据包标头
txPacket[0]= walkie_ID；//第一个字节是 walkie ID
txPacket[1]=(uint8_t)(seqNumber >> 8)；
txPacket[2]=(uint8_t)(seqNumber++)；

//用一个简单的模式填充数据包的其余部分
//这将是一种表示音频的模式
for (int i = 3；i < payload_length；i++)｛
//创建重复图形(在0xAA 和0x55之间交替)
txPacket[i]=(i % 2)？ 0xAA：0x55；
}

//发送数据包
*curtime += packet_interval;
RF_cmdPropTx.StartTime =*curtime;
RF_runCmd (rfHandle、(RF_Op*)&RF_cmdPropTx、RF_PriorityNormal、NULL、RF_EventCmdDone)；
}

接收模式示例

目前、我模拟将此音调解码为样本、但它是占位符逻辑：

静态 void 处理 ReceivedPacket (void){
//检索数据包
currentDataEntry = RFQueue_getDataEntry ();
packetLength =*(uint8_t *)(&(currentDataEntry->data))；
packetDataPointer =(uint8_t *)(&(currentDataEntry->data)+ 1)；
memcpy (rxPacket、packetDataPointer、(packetLength + 1))；
RFQueue_nextEntry()；

//提取发件人 ID
uint8_t SenderID = rxPacket[0]；
//如果这是我们自己的数据包或无效的发件人、则跳过处理
if (SenderID == walkie_ID || SenderID == 0){
return;//不处理我们自己的数据包
}

//如果需要、更新 LCD
if (currentLCDState！= LCD_Receiving)｛
updateLCD (LCD_Receiving、SenderID)；
}

//确保音频播放处于活动状态
if (！i2sWriteRunning)｛
//确保扬声器已取消静音并且已设置音量
AudioCodec 扬声器 Unmute (AudioCodec _TI_3254、output_option)；
AudioCodec 扬声器 VolCtrl (AudioCodec _TI_3254、output_option、100)；

//启动 I2S 写入过程
I2S_startWrite (i2sHandle)；
i2sWriteRunning = true；
}

//获取一个缓冲区以写入样本
I2S_Transaction *事务=(I2S_Transaction *) List_Get (&i2sWriteList)；
如果(事务!=空){
//获取指向音频缓冲区的指针
int16_t *audioBuffer =(int16_t *)事务->bufPtr;
int bufferSize =事务-> bufSize / sizeof (int16_t)；

//计算我们可以从数据包数据创建的样本数
//跳过前3个字节(发送方 ID 和序列号)
int dataBytes = packetLength - 3；
INT numSamples = 0；

//将原始数据包数据转换为音频样本
//数据包中的每个字节将创建两个音频样本
对于(int i = 0；i < dataBytes && numSamples < bufferSize - 1；I++)｛
uint8_t dataByte = rxPacket[i + 3]；//跳过标头字节

//将前4位转换为样本
int16_t SAMPLE1 =(DataByte 和0x0F)* 2048 - 16384；//扩展至音频范围
audioBuffer[numSamples++]= Sample1；

//将第二个4位转换为样本
int16_t SAMPLE2 =(dataByte >> 4)* 2048 - 16384；//扩展至音频范围
audioBuffer[numSamples++]= Sample2；
}

//如果我们没有得到足够的数据、请静默填写其余部分
while (numSamples < buffersize)｛
AudioBuffer[numSamples++]= 0；
}

//更新事务大小
事务->bufSize = numSamples * sizeof (int16_t)；

//添加以写入播放列表
list_put (&i2sWriteList、(List_Elem *)事务)；

//设置 I2S 写入队列标头
I2S_Transaction * head =(I2S_Transaction *) List_head (&i2sWriteList)；
如果(head != NULL){
I2S_setWriteQueueHead (i2sHandle、head)；
}
}
}

我的主要问题

从 I2S 麦克风实时读取、压缩和传输音频样本的最佳方法是什么？
- 是 ADPCM 这里是一个不错的选择？
- 我是否应该将504个 PCM 样本压缩为252个 ADPCM 字节以适应每个数据包？
假设一个射频数据包=一帧压缩音频(例如20ms)是否安全？
有什么提示可以让压缩/解压缩功能可靠地处理丢弃的数据包？

感谢任何帮助！

如果有用、我很乐意分享我的 ADPCM 代码或完整的项目设置。提前感谢任何人通过 Sub-GHz 网状网络或类似项目进行音频流式传输！

6 个月前

0 admin 6 个月前

TI__Guru**** 2382480 points

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你好 Jaiah、

感谢您的联系。

这取决于您尝试实现的目标、需要在压缩/解压缩分辨率和延迟之间进行权衡。例如、mSBC 编解码器等不同的编解码器具有更高的压缩率和更好的音频质量、但其代价是处理延迟高于 ADPCM。
您可以使用 ADPCM 2:1压缩来适应数据包大小。
如果您需要提高采样频率、我建议在传输 i2c 音频输入之前进行缓冲->压缩每个软件包->将 X 个数量的数据包拼接在一起(大约是最大数据包大小的大小)。这当然会带来 RAM 增加的折衷,但如果你保持小的缓冲区大小,那么它应该是太多。此外、将传输间隔保持在较低水平(开始测试时应该可以使用20ms)。

使用 MIC 提供的样品尝试您的实际溶液、让我们从此处查看。

BR、

David。

0 admin 6 个月前

TI__Guru**** 2382480 points

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在我的代码中、我继续点击播放正弦波测试模式的 else 语句。这表示在尝试处理 I2S 缓冲器之前我没有正确读取这些缓冲器。我想问一下最合适的方法是什么、以及这些缓冲区的外观/如何读取它们/如何访问和修改数据以适合我的射频数据包。 (我使用与 i2secho 演示代码相同的方式从单声道麦克风访问数据)

如对此问题有任何澄清、将不胜感激！

if (！micEnabled)｛
AudioCodec micUnmute (AudioCodec _TI_3254、AudioCodec _MIC_Mono)；
AudioCodec micVolCtrl (AudioCodec _TI_3254、AudioCodec _MIC_Mono、100)；
I2S_startRead (i2sHandle)；
micEnabled = true；
}

//从麦克风缓冲区获取音频数据
I2S_Transaction *事务=(I2S_Transaction *) List_Get (&T)；
如果(事务!=空){
//从缓冲区获取音频样本
int16_t *audioBuffer =(int16_t *)事务->bufPtr;
int numSamples =事务->bufSize / sizeof (int16_t)；

//计算我们可以发送的样本数
INT maxSamplesToSend = PAYLOAD_LENGTH - AUDIO_HDR_SIZE；
int samplesToProcess =(numSamples < maxSamplesToSend )? numSamples：maxSamplesToSend；

//处理样本并将其复制到数据包中
for (int i = 0；i <样本 ToProcess；I++)｛
//获取16位样本
int16_t SAMPLE = AudioBuffer[i]；

//映射到无符号8位(0-255)-使用简单的偏移方法
txPacket[i + AUDIO_HDR_size]=(样本/ 256)+ 128；
}

//如果我们的样本数少于有效载荷大小、则用静音填充剩余部分
对于(int i = sampleToProcess；i < maxSampleToSend；i++)｛
txPacket[i + AUDIO_HDR_size]= 128；// 128 =静音
}

//将缓冲区返回到已读列表以供重用
list_put (&i2sReadList、(List_Elem *)事务)；

//更新读取队列标题
I2S_Transaction * head =(I2S_Transaction *) List_head (&i2sReadList)；
如果(head != NULL){
I2S_setReadQueueHead (i2sHandle、head)；
}
}其他{
//没有可用的音频数据、使用类似于警报器的测试模式
对于(int i = 0；i < payload_length - AUDIO_HDR_SIZE；i++)｛
//简单的测试模式-正弦波近似
uint8_t position = i % 16；
静态常量 uint8_t sinePattern[16]=｛
128,159,188,216、239、 255,239,216,188、159、 128、97、68、40、17、 0
}；
txPacket[i + AUDIO_HDR_size]= sinePattern[position]；
}
}

//发送数据包
*curtime += packet_interval;
RF_cmdPropTx.StartTime =*curtime;
RF_runCmd (rfHandle、(RF_Op*)&RF_cmdPropTx、RF_PriorityNormal、NULL、RF_EventCmdDone)；
}

0 admin 6 个月前

TI__Guru**** 2382480 points

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你好 Jaiah、

您能否确认仅使用 SDK 中的 I2S 示例读取了音频样本？此外、您可以使用逻辑分析仪并对来自麦克风的信号进行解码、以确保实际有音频流式传输。

BR、

David。

0 admin 6 个月前

TI__Guru**** 2382480 points

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是的、只需使用 SDK 中的示例、我可以确认可以读取/回显音频样本。问题似乎是在对通过射频发送的音频/打包进行任何类型的处理时。我想我想尝试将 SDK 中的 i2secho.c 示例与 rfechotx 和 Rx 示例(也来自 SDK)相结合、以实现双向音频传输。如果您对麦克风->传输流水线有任何帮助、我们将不胜感激。

0 admin 6 个月前

TI__Guru**** 2382480 points

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作为参考、我使用的 PHY 类型与 RFecho 示例中使用的 PHY 类型相同、即：

50kbps、25kHz 偏差、2-GFSK、100kHz RX 带宽

我也会使用以下定义

#define walkie_ID 1 //更改每个设备
#define PAYLOAD_LENGTH 255 //最大数据包大小
#define PACKET_INTERVAL (uint32_t)(40000*0.375f)//数据包之间的37.5ms
#define RX_TIMEOUT (uint32_t)(400000*0.5f)// RX 超时
#define NUM_DATA_ENTRY 4 //从2增加到4
#define NUM_PASSIDED_BYTES 2 //将其保持为2
#define AUDIO_HDR_SIZE 3 // 1字节 ID、2字节序列

/*音频设置*/
#define SAMPLE_RATE 8000 // 8kHz 采样
#define NUMBUFS 10.
第384章我是你的女人

现在、我不是超级担心延迟/清晰度的权衡、而是至少能够将录制的音频从单声道麦克风发送和接收到相反的 LaunchPad HP 扬声器输出。我能够传输由一个对讲机定义并传输到另一个对讲机的蜂鸣声、波形和警报器等音频模式、但我在集成 CC3200 AUDBOOST 的麦克风以发送从那里录制的音频时遇到了问题。

0 admin 6 个月前

TI__Guru**** 2382480 points

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嗨、Jaiah、

如有必要、请确认并更正：
-您可以使用 Packet Rx 数据包 TX 示例发送音频?
-您可以使用 I2S 示例读取麦克风?

您是否正在寻找一种将您的录音转换为 PropRF 消息的方法？

此致、
Theo

音频（参考译文帖）

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目标

电流设置

发送模式示例(当前占位符音调)

接收模式示例

我的主要问题

感谢任何帮助！