AU-60全功能AI语音模块:内置Codec与双波束实时协同的架构设计

全功能单芯片集成的设计背景

传统的语音处理系统通常需要多个独立芯片协同工作:麦克风阵列 → 前置放大器 → ADC → 语音处理DSP → DAC → 功放 → 扬声器。AU-60的设计思路是将ADC、DSP语音处理和DAC全部集成在单芯片内,通过内置Codec替代传统的外接音频Codec方案,实现真正的全功能单芯片集成。

内置Codec的信号链路

AU-60内置的ADC支持两路模拟麦克风输入(MIC0/MIC1),内置DAC支持两路模拟输出(LINE OUT L/R)。ADC采样率为16kHz/16bit,SNR为105dB。DAC输出级内置于芯片,输出阻抗120Ω,最大幅度1.07Vrms。

双波束实时协同处理机制

AU-60的双波束处理在DSP内以分时复用方式实现:两个波束的形成算法共享同一DSP内核,通过调度器在两个波束的处理任务之间快速切换。切换频率由固件设定,通常为每帧(10ms)切换一次,两路波束在时域上交替处理。

I2S主从模式的系统适配

AU-60的I2S接口支持主模式和从模式。在主模式下,AU-60的BCLK和LRCK作为时钟源输出,驱动外部从设备。在从模式下,AU-60的I2S接口接收外部主设备提供的BCLK和LRCK,适合与具备标准I2S接口的主流嵌入式SOC直接对接。

SPI与USB的并行使用

AU-60的SPI端口和USB接口可以同时使用,这是该模组的重要差异化特性。USB用于音频数据的传输,SPI用于控制参数的实时调整,两路接口各司其职、互不干扰。