音频codec调试心得

本文介绍了一个CODEC芯片TLV320AIC3204音频CODEC的调试经验，记录一下芯片的调试过程中的一些心得。

1、硬件电路

一个驱动的调试离不开硬件的电路的结构的与原理，调试驱动前要首先详细的了解驱动电路的原理，原理图如下：

codec芯片的型号是TLV320AIC3204,这是TI公司的一款音频处理芯片，可以连接3路模拟mic输出，2路音频输出可以驱动耳机和扬声器。与MCU的数字接口是I2S接口，可以采集语音和播放语音，芯片的配置接口支持I2C和SPI接口，本电路采用的I2C接口。

MIC经过一级放大器后把语音信号放大器TS472后输入到TLV320AI3204的第一路音频输入IN1接口。电路如下图所示：

MCU使用的NXP的IMXRT1021芯片，使用的是SAI2接口与CODEC芯片相连，根据TLV320AI3204的数据手册，配置I2S接口的MCLK为6.144M，采样率为48Kbps，双声道，16位语音数据，bit clk=48kpbs*2*16。

2、驱动程序

驱动程序参考了TI官网提供的linux下的驱动程序代码，这个codec芯片的功能还是挺多的，支持多路语音输入，支持输入信号放大等众多功能，经过不断的调试成功的实现了从MCU输出一段音乐从codec芯片中播放出来，可以清楚听到播放的语音。为了测试mic部分的电路的功能，采用一个一边录音，边播放的方式来测试电路，这个测试程序在nxp评估板上已经可以正常运行。实现在这个电路上，codec输出的噪声，只有在Mic处输入的音乐很大时，codec才能播放出声音，同时还是具有很大的噪声。

3、问题的分析

首先的怀疑程序有问题，可能是采集播放时，对音频数据的处理速度不连续造成的，通信修改程序，在采集的时间同步播放音乐，经过测试播放音乐正常，那说明播放部分没有问题。可能出在采集上面，那是codec芯片的配置问题呢还是硬件的问题呢？codec芯片的这个配置参数是在另外一个产品上面使用，据说配置是可以实现录音的功能。暂切认为驱动没有问题。

由于硬件是别人设计，我没有系统全倍分析过这个电路设计的是否有问题。根据我的最简单的经验分析，这个codec芯片本身就可以直接接mic来工作，说明内部已经具在了足够的放大增益，前端再加一级放大是不是画蛇添足呢？我把这个问题反馈给设计者，设计者认为，自己测试了前端mic经过放大后的声音，连接到功放再接上喇叭能正常播放声音，认为自己的设计没有问题。期间经过多次沟通，无法说服其修改电路来进行测试。--遇到问题，过于盲目自信，真的不利于解决问题，说明此人经验还少呀。我遇到这样的问题，没有100%的把握都不敢说自己这里没有问题。

4、问题的解决

现在我怀疑硬件mic放大部分有问题，但是光说无用，得拿出事实证据，就是自己修改硬件调试出来。从mic前端电路测量入手，测试了mic语音信号经过放大后在RINP信号上的波形，此处信号的峰峰值在mic有输入音频时，信号很容易超过0.7V，再详细查阅TLV320AIC3204的音频输入的信号，芯片的模拟电路的供电电压为1.7V左右，输入的信号的峰峰值为0.75V，看来这里就不对。前端的输入的信号过大。再测量一下输出语音LOR,LOL的信号，输出的波形峰峰值达到了1.7V,说明前端输入信号过大，导致内部的ADC电路采集的全是饱和的语音信号，造成了输出全是噪声（最大值的信号）。

解决办法自然就有了，直接接MIC到CODEC前端，但是目前的电路不好操作。另外一个办法就是降低前级电路的增益，修改电阻R50为27K(由于没有470K电阻，最好是就成0DB)把增益变10db。此时一试还是输出噪声，我想还是信号过大，最后又在RINP,RINN处割开，使用0.1uF电容连接，相当于也降低了一部分增益。此时codec可以正常的输出语音，噪声小了很多，还有一点噪声，这点噪声还是由于有时输入的音频信号还是过大超过了0.75V导致的。调试到这里已经足已证明我的分析和判断。更好的调试结果，就要再改进一版电路，把MIC直接连接到CODEC芯片上去了。