基于高通QCC3031 Class 1的TWS蓝牙音箱设计与电路方案

简介：
本文介绍了采用高通QCC3031芯片的真无线立体声(TWS)蓝牙音箱设计方案及其电路实现，旨在为音频设备开发者提供参考。 QCC3031是一款入门级可程式设计的蓝牙音频SoC，专为优化后的蓝牙音箱而打造。它基于极低功耗架构，并支持高通aptX以及aptX HD音讯技术，还能够开启TWS功能以将左右声道输出到两个连接了QCC3031芯片的蓝牙音箱中。通过启用外部2.4GHz传输接收射频芯片，可以增加功率输出并支持最高达1.8A的充电电流设计，确保音乐播放不受间断和距离影响。 该SoC采用QFN封装形式，旨在为客户提供有助于缩短开发时间和成本的解决方案。除了高品质的模拟音频输出接口外，还提供可编程数字音频输入与输出功能。在无线蓝牙之外，它支持USB音源拨放，并且可以设定成有线模式以供用户选择不同的聆听方式。 硬件设计方面，在QCC3031基本线路的基础上增加了外部线路的设计，采用Digital I2S界面代替了原有的模拟音频输出接口，并预留控制外部射频芯片的引脚。使用三个按键即可实现开关机、配对及调节音量等基础功能和一些高级应用如触发TWS模式切换EQ设置等。 电路布局方面，为QCC3031设计了一套围绕其80针QFN封装的周边元件摆放方案，并避免了双面元件的设计。特别注意的是，在RF与晶振下方不应有连接线经过；同时在传输线路周围以及带通滤波器下方尽可能钻孔以连接底层的地层，这有助于减少EMI干扰。 软件设定方面，高通提供了Mutlicore Development Environment (MDE)开发环境和ADK Configuration tool工具来配置按键触发、I2S输出及TWS功能。通过使用QCAT工具可以调整cVc（Clear Voice Capture）与音乐EQ效果等参数以优化音质表现。 完成所有硬件设计后，需在软件层面进行相应设置：首先启用有线音频支持并指定正确的I2S接口引脚配置；接着利用ADK Configuration tool对通道分配、TWS功能以及ShareMe设定进行调整。当这些步骤完成后即可通过Write Device命令将配置写入设备，并断开连接以完成整个开发流程。 最后，QCC3031集成了aptX Classic及aptX-HD解码器技术，能够提供高音质且较少损耗的无线音乐体验。除了依靠喇叭单元和音箱结构设计来调整声音特性外，还可以通过软件工具进一步定制化地优化音频输出效果以满足不同用户的需求。