9.6. EQ

概述

本工程展示了 AC790N 与 AC791N 的EQ工具使用示例:

    1. 如何使用EQ工具在线调试;

    1. 如何使用EQ导入/导出EQ配置文件;

    1. 如何使用动态DRC调试;

9.6.1. AC790N配置

9.6.1.1. 配置说明

  • 在app_config.h中,若使用在线EQ调试,配置如下

#define TCFG_EQ_ENABLE                            1     //支持EQ功能
#define TCFG_EQ_ONLINE_ENABLE                     1     //支持在线EQ调试
#define TCFG_LIMITER_ENABLE                       1     //限幅器

9.6.1.2. 操作说明

  • example: 以故事机工程作为例子说明。

  • 打开EQ调试工具 AC790N_配置工具入口： cpu/wl80/tools/AC791N_config_tool/AC790N_配置工具入口(Config Tools Entry).jlxproj ，选择“打开EQ工具”。

  • 1.在线模式

    在线调试通过串口进行与上位机通讯，选择好固件(AC790N), 配置好串口端口（默认使用uart1, 配置在相关板级里,默认波特率1000000,USBA的DMDP作为TX,RX），点击打开串口，工具最下面有信息栏提示 串口打开成功 ，之后勾选 在线EQ , 这个时候一边播歌一边调节EQ等参数。(注意: 只支持均衡器与限幅器, 如操作了其他地方导致通讯失败, 需重新勾选 在线EQ )

UART1_PLATFORM_DATA_BEGIN(uart1_data)
    .baudrate = 1000000,
    .port = PORTUSB_A,
    .tx_pin = IO_PORT_USB_DPA,
    .rx_pin = IO_PORT_USB_DMA,
    .max_continue_recv_cnt = 1024,
    .idle_sys_clk_cnt = 500000,
    .clk_src = PLL_48M,
    .flags = UART_DEBUG,
UART1_PLATFORM_DATA_END();
  • 2.读取文件模式

    读取存放在flash里面的bin文件, 以文件中的数据调整eq参数, 该文件存放在 tools\cfg\eq_cfg_hw.bin , 由在线调试EQ工具生成, 如图, 使用该模式, 需要改动如下：

#define TCFG_EQ_ONLINE_ENABLE                     0     //支持在线EQ调试
#define TCFG_EQ_FILE_ENABLE                       1     //从bin文件读取eq配置数据

注: 请注意导出的bin不一定直接存放到 tools\cfg\ 目录, 请多留意，有必要自行挪到对应地方。

  • 3.读取TABLE模式

    读取存放在代码段中的数据, 以该TABLE的数据为准, 该TABLE存放在 apps/common/config/include/eq_tab.h , 使用该模式, 需要改动如下：

#define TCFG_EQ_ONLINE_ENABLE                     0     //支持在线EQ调试
#define TCFG_EQ_FILE_ENABLE                       0     //从bin文件读取eq配置数据
三个模式的优先级：

在线模式 > 读取文件模式 > 读取TABLE模式

9.6.2. AC791N配置

9.6.2.1. 配置说明

  • example: 进入 demo_DevKitBoard/include/demo_config.h ，开启宏 USE_AUDIO_DEMO

  • 在app_config.h中,保证配置如下

#define TCFG_EQ_ENABLE                            1     //支持EQ功能
#define TCFG_EQ_ONLINE_ENABLE                     1     //支持在线EQ调试
#define TCFG_LIMITER_ENABLE                       1     //限幅器
#define TCFG_DRC_ENABLE                           TCFG_LIMITER_ENABLE //DRC使能
#define TCFG_COMM_TYPE                            TCFG_USB_COMM

#define USB_DEVICE_CLASS_CONFIG                     (CDC_CLASS)

  • 外部库依赖 libcompressor.a 、 lib_crossover_coff.a 、 media_app.a 、 libdrc.a,

  • 以DEMO_EDR工程为例,工程需要添加文件 apps/common/audio_music/audio_eff_default_parm.c、 apps/common/audio_music/audio_config.c、 apps/common/audio_music/effects_adj.c、 apps/common/audio_music/eq_config_new.c、 apps/common/config/new_cfg_tool.c

  • 由于需要用到USB功能，则需继续添加 apps/common/system/device_mount.c 、 apps/common/usb 目录下所有文件，添加搜索目录 apps/common/usb、 apps/common/usb/device、 apps/common/usb/host、 apps/common/usb/include/host、 apps/common/usb/include、 include_lib/driver/device/usb、 include_lib/driver/device/usb/device、 include_lib/driver/device/usb/host

9.6.2.2. 操作说明

  • 打开EQ调试工具 AC791N_配置工具入口： cpu/wl82/tools/AC791N_config_tool/AC791N_配置工具入口(Config Tools Entry).jlxproj ，选择“打开音效配置工具(新EQ工具)”, 然后选择“ATK”后点击确定。

  • 1.在线模式

    • 1.1 在线调试通过串口进行与上位机通讯，配置好串口端口（USB串行设备），波特率后(波特率可自行选择，SDK会自动适配，默认115200，类型为异步)，点击打开（暂时不支持蓝牙串口模式），进行通讯，通讯成功以后会跳转到【音效调节】界面，进行EQ、DRC各模块参数配置。

    • 1.2 选择对应的音效(目前仅支持音乐音效中的musicEQ、CrossOver、LowBandDRC、HighBandDRC、DRC，后续会继续添加支持)，然后右键点击编辑（或者双击），若当前设备在播放音乐，能直接听到修改前后的差别，根据需要进行调节。

    • 1.3 进入 musicEQ 界面， 可以通过调节段点，或修改对应段点数据，进行频率、增益和高/中/低带通等的设置。

    • 1.4 进入 CrossOver 界面：可以设置低中分频点，也可调节分频器阶数。

    • 分频点处问题：由于分频点是低中DRC处理器的界限，所以在该频点处两个DRC的调节叠加会比较明显。

    • 1.5 进入 LowBandDRC HighBandDRC DRC 界面：可以使用限幅器、多带限幅器、压缩器和多带压缩器，例子可以查看快照。曲线可以通过双击增加节点，右键可以编辑节点位置信息。

    • 在include_lib/media/effects_adj.h中, 如下宏控制DRC使能与否

#define TCFG_AUDIO_MDRC_ENABLE      2       //0:不使能低中DRC,LowBandDRC,HighBandDRC不起作用
1: 多带分频器使能,LowBandDRC,HighBandDRC使能 2: 多带分频后，再做一次全带平滑处理使能(仅打开驱动支持,无在线调试,效果与LowBandDRC,HighBandDRC设置的参数相关联)

#define TCFG_LAST_WHOLE_DRC_ENABLE  1       //0: 不使能最后的全带DRC,DRC不起作用 1: 使能最后的全带DRC

  • bypass：勾选后该DRC不起作用。

  • 启动时间：输入幅值在曲线以上时，启动DRC到声音幅值稳定所需时间。

  • 释放时间：输入幅值在曲线以下时，关闭DRC到声音幅值稳定所需时间。

  • RMS时间：detect mode在RMS模式下有效，算法一小段数据的采样范围（包含多个采样点），用于求平均值，以一个数据代表这段时间的数据。

  • 输入增益：进入该DRC前的一个数字gain增益。

  • 输出增益：退出该DRC后的一个数字gain增益。

  • detect mode：

    RMS算法：取多个采样点的平均声音幅值作为当前RMS时间的平均幅值，低频有效减少声音抖动，高频效果不明显（占用算力大）

    PEAK算法：取多个采样点，取到的采样点都加入算法运算。

    precision和precision+：precision精度比precision+差点，但是运算速度是precision+的一倍。

  • 1.6 修改完后，点击”保存配置“，生成“eq_cfg_hw.bin”配置文件，将该文件放置 cpu/wl82/tools/cfg 目录下，重新烧录的时候会将该文件烧写进设备，也可以点击 加载配置文件 加载文件里的配置。设备开机时，首先会读取加载烧录进设备的EQ文件，当打开在线EQ调试，会加载当前工具的配置，可以点击左上角 将配置写入设备 覆盖设备里旧的配置，也可以点击 从设备中读取 按钮读取设备配置。

    1. SDK代码需要在请求打开解码器时需要加上以下参数才会有EQ效果

#if TCFG_EQ_ENABLE
#if defined EQ_CORE_V1
    req.dec.attr |= AUDIO_ATTR_EQ_EN;
#if TCFG_LIMITER_ENABLE
    req.dec.attr |= AUDIO_ATTR_EQ32BIT_EN;
#endif
#if TCFG_DRC_ENABLE
    req.dec.attr |= AUDIO_ATTR_DRC_EN;
#endif
#else
    struct eq_s_attr eq_attr = {0};
    extern void set_eq_req_attr_parm(struct eq_s_attr * eq_attr);
    set_eq_req_attr_parm(&eq_attr);
    req.dec.eq_attr = &eq_attr;
    req.dec.eq_hdl = __this->eq_hdl;
#endif
#endif

9.6.2.3. 常见问题

Note

  • 在线调试发送命令一直提示超时，请检查USB/串口 IO是否被其他模块占用,检查杜邦线连接是否正常

9.6.2.4. API参考

Enums

enum [anonymous]

EQ运行模式

Values:

enumerator NORMAL

正常模式

enumerator MONO

单声道模式

enumerator STEREO

立体声模式

enum [anonymous]

输出数据类型

Values:

enumerator DATO_SHORT

short短整型

enumerator DATO_INT

int整型

enumerator DATO_FLOAT

float浮点型

enum [anonymous]

输入数据类型

Values:

enumerator DATI_SHORT

short短整型

enumerator DATI_INT

int整型

enumerator DATI_FLOAT

float浮点型

enum [anonymous]

输入数据存放模式

Values:

enumerator BLOCK_DAT_IN

块模式，例如输入数据是2通道，先存放完第1通道的所有数据，再存放第2通道的所有数据

enumerator SEQUENCE_DAT_IN

序列模式，例如输入数据是2通道，先存放第1通道的第一个数据，再存放第2个通道的第一个数据，以此类推

enum [anonymous]

输出数据存放模式

Values:

enumerator BLOCK_DAT_OUT

块模式，例如输出数据是2通道，先存放完第1通道的所有数据，再存放第2通道的所有数据

enumerator SEQUENCE_DAT_OUT

序列模式，例如输入数据是2通道，先存放第1通道的第一个数据，再存放第2个通道的第一个数据，以此类推

enum EQ_IIR_TYPE

eq IIR type滤波器类型

Values:

enumerator EQ_IIR_TYPE_HIGH_PASS

高通滤波器

enumerator EQ_IIR_TYPE_LOW_PASS

低通滤波器

enumerator EQ_IIR_TYPE_BAND_PASS

带通滤波器

enumerator EQ_IIR_TYPE_HIGH_SHELF

高架滤波器

enumerator EQ_IIR_TYPE_LOW_SHELF

低架滤波器

enumerator EQ_IIR_TYPE_HIGH_PASS
enumerator EQ_IIR_TYPE_LOW_PASS
enumerator EQ_IIR_TYPE_BAND_PASS
enumerator EQ_IIR_TYPE_HIGH_SHELF
enumerator EQ_IIR_TYPE_LOW_SHELF

Functions

void design_lp(int fc, int fs, float quality_factor, float *coeff)

低通滤波器

Parameters

  • fc:中心截止频率 –

  • fs:采样率 –

  • quality_factor:q值 –

  • coeff:计算后，系数输出地址 –

void design_hp(int fc, int fs, float quality_factor, float *coeff)

高通滤波器

Parameters

  • fc:中心截止频率 –

  • fs:采样率 –

  • quality_factor:q值 –

  • coeff:计算后，系数输出地址 –

void design_pe(int fc, int fs, float gain, float quality_factor, float *coeff)

带通滤波器

Parameters

  • fc:中心截止频率 –

  • fs:采样率 –

  • gain:增益 –

  • quality_factor:q值 –

  • coeff:计算后，系数输出地址 –

void design_ls(int fc, int fs, float gain, float quality_factor, float *coeff)

低频搁架式滤波器

Parameters

  • fc:中心截止频率 –

  • fs:采样率 –

  • gain:增益 –

  • quality_factor:q值 –

  • coeff:计算后，系数输出地址 –

void design_hs(int fc, int fs, float gain, float quality_factor, float *coeff)

高频搁架式滤波器

Parameters

  • fc:中心截止频率 –

  • fs:采样率 –

  • gain:增益 –

  • quality_factor:q值 –

  • coeff:计算后，系数输出地址 –

int eq_stable_check(float *coeff)

滤波器系数检查

Parameters

coeff:滤波器系数 –

Returns

0:成功 -1:失败

float eq_db2mag(float x)
void eq_get_AllpassCoeff(void *Coeff)

获取直通的滤波器系数

Parameters

coeff:滤波器系数 –

int eq_seg_design(struct eq_seg_info *seg, int sample_rate, float *coeff)

滤波器计算管理函数

Parameters

  • seg:提供给滤波器的基本信息 –

  • sample_rate:采样率 –

  • coeff:计算后，系数输出地址 –

Returns

true:成功 false:失败

int audio_hw_eq_init(struct hw_eq *eq, u32 eq_section_num)

EQ初始化

Parameters

eq:句柄 –

Returns

0:成功 -1:失败

int audio_hw_eq_ch_open(struct hw_eq_ch *ch, struct hw_eq *eq)

打开一个通道

Parameters

  • ch:通道句柄 –

  • eq:句柄 –

Returns

0:成功 -1:失败

int audio_hw_eq_ch_set_handler(struct hw_eq_ch *ch, struct hw_eq_handler *handler)

设置回调接口

Parameters

  • ch:通道句柄 –

  • handler:回调的句柄 –

Returns

0:成功 -1:失败

int audio_hw_eq_ch_set_info(struct hw_eq_ch *ch, u8 channels, u8 out_32bit)

设置通道基础信息

Parameters

  • ch:通道句柄 –

  • channels:通道数 –

  • out_32bit:是否输出32bit位宽数据 – 1：是 0：16bit位宽

Returns

0:成功 -1:失败

int audio_hw_eq_ch_set_coeff(struct hw_eq_ch *ch, struct eq_coeff_info *info)

设置硬件转换系数

Parameters

  • ch:通道句柄 –

  • info:系数、增益等信息 –

Returns

0:成功 -1:失败

int audio_hw_eq_ch_start(struct hw_eq_ch *ch, void *input, void *output, int len)

启动一次转换

Parameters

  • ch:eq句柄 –

  • input:输入数据地址 –

  • output:输出数据地址 –

  • len:输入数据长度 –

Returns

输出数据的长度

int audio_hw_eq_ch_close(struct hw_eq_ch *ch)

关闭一个通道

Parameters

ch:eq句柄 –

Returns

0:成功 -1:失败

int audio_hw_eq_flush_out(struct hw_eq *eq)

挤出eq中的数据

Parameters

eq:eq句柄 –

Returns

0:成功 -1:失败

int audio_hw_eq_is_running(struct hw_eq *eq)

获取eq是否正在运行状态

Parameters

eq:eq句柄 –

Returns

true or false

struct eq_seg_info
#include <eq.h>

eq段信息

Public Members

u16 index

eq段序号

u16 iir_type

滤波器类型EQ_IIR_TYPE

int freq

中心截止频率

float gain

增益（-12 ~12 db）

float q

q值（0.3~30）

struct eq_coeff_info
#include <eq.h>

eq系数信息

Public Members

u16 nsection

eq段数

u16 no_coeff

不是滤波系数

float *L_coeff

左声道滤波器系数地址

float *R_coeff

右声道滤波器系数地址

float L_gain

左声道总增益(-20~20db)

float R_gain

右声道总增益（-20~20db）

float *N_coeff[8]

滤波器系数

float N_gain[8]

滤波器增益

struct hw_eq
#include <eq.h>

硬件eq

Public Members

struct list_head head

链表头

OS_MUTEX mutex

互斥锁

struct hw_eq_ch *cur_ch

当前需要处理的eq通道

struct hw_eq_handler
#include <eq.h>

硬件eq句柄

Public Members

int (*eq_probe)(struct hw_eq_ch*)

eq驱动内前处理

int (*eq_output)(struct hw_eq_ch*, s16*, u16)

eq驱动内输出处理回调

int (*eq_post)(struct hw_eq_ch*)

eq驱动内处理后回调

int (*eq_input)(struct hw_eq_ch*, void**, void**)

eq驱动内输入处理回调

struct hw_eq_ch
#include <eq.h>

硬件eq通道信息

Public Members

unsigned int updata_coeff_only

只更新参数，不更新中间数据

unsigned int no_wait

是否是异步eq处理 0：同步的eq 1：异步的eq

unsigned int channels

输入通道数

unsigned int SHI

eq运算输出数据左移位数控制,记录

unsigned int countL

eq运算输出数据左移位数控制临时记录

unsigned int stage

eq运算开始位置标识

unsigned int nsection

eq段数

unsigned int no_coeff

非滤波系数

unsigned int reserve
volatile unsigned char updata

更新参数以及中间数据

volatile unsigned char active

已启动eq处理 1：busy 0:处理结束

volatile unsigned char need_run

多eq同时使用时，未启动成功的eq，是否需要重新唤醒处理 1：需要 0：否

unsigned short run_mode

0按照输入的数据排布方式 ，输出数据 1:单入多出， 2：立体声入多出

unsigned short in_mode

输入数据的位宽 0：short 1:int 2:float

unsigned short out_32bit

输出数据的位宽 0：short 1:int 2:float

unsigned short out_channels

输出通道数

unsigned short data_in_mode

输入数据存放模式

unsigned short data_out_mode

输出数据存放模式

float *L_coeff

输入给左声道系数地址

float *R_coeff

输入给右声道系数地址

float L_gain

输入给左声道总增益(-20~20)

float R_gain

输入给右声道总增益(-20~20)

float *N_coeff[8]
float N_gain[8]
float *eq_LRmem

eq系数地址（包含运算的中间数据）

s16 *out_buf

输出buf地址

s16 *in_buf

输入buf地址

int in_len

输入数据长度

void *priv

保存eq管理层的句柄

OS_SEM sem

信号量，用于通知驱动，当前一次处理完成

struct list_head entry

当前eq通道的节点

struct hw_eq *eq

底层eq操作句柄

const struct hw_eq_handler *eq_handler

q操作的相关回调函数句柄

void *irq_priv

eq管理层传入的私有指针

void (*irq_callback)(void *priv)

需要eq中断执行的回调函数