已量产的低延时低功耗无线游戏耳机方案

NXP管管

已量产的低延时低功耗无线游戏耳机方案

一、前言
在当今的游戏耳机市场中众多的耳机产品琳琅满目，对于广大的游戏爱好者来说，选择一款合适的耳机会给游戏玩家带来更深度的游戏体验。

小编将在本篇文章中介绍一款恩智浦推出的，基于KL27和NxH3670的无线游戏耳机解决方案，此方案的系统框图如图1所示。

图1 无线游戏解决方案系统框图

此方案有两大优势：

低延时：音频延时小于20ms
低功耗：耳机端整体功耗低于25mW

哈，看到这里大家是不是有点好奇，这样的低延时低功耗的性能是如何实现的呢？下面请跟随小编的脚步来一探究竟。

二、方案介绍
恩智浦于2018年推出了这款基于KL27和NxH3670无线游戏耳机方案，且为此方案提供了完整的生态支持。

图2 基于KL27和NxH3670的无线游戏耳机

KL27和NxH3670这两颗都是恩智浦的MCU，其中KL27是Kinetis L系列的Cortex-M0+内核的超低功耗MCU, 主频为72M, Flash最大为256KB，RAM最大为32KB, 且带有全速USB设备控制器，它在整个系统中的作用如下：

1）启动NxH3670, 因为NxH3670没有内置Flash。
2）接收来自USB主机的音频数据，并通过I2S接口将音频数据发送给NxH3670。
3）接收来自USB主机的用户数据，比如音量控制和系统的配置参数，并通过SPI接口发送给NxH3670。
4）通过I2C接口配置Codec芯片。

NxH3670是一颗超低功耗的2.4GHz的无线收发器，它内部集成了一个ARM Cortex-M0的微控制器和Coolflux DSP（用于运行所有音频处理，包括采样率转换和音频压缩），提供低延时的稳定的高质量无线音频流，主要面向游戏和通信耳机等应用，也可以用于音箱、无线话筒和无线扬声器。

NxH3670使用恩智浦自定义的音频流协议，可以实现低于20ms的音频延时，而基于经典蓝牙音频协议的耳机音频延时一般大于100ms，另外它的体积仅为7.25mm2，且无线部分的功耗可低至8.5mW，目前此方案已通过了BLE 4.2认证。

看到这里相信大家对整个方案有了一些系统的认知，了解了它为何能实现低延时和低功耗的，下面小编将继续给大家讲解此方案实现的一些功能。

三、系统特性

本方案实现了如下的功能
两路音频通道：前向通道（扬声器）和后向通道（麦克风）
一路用户数据通道，用来传输用户数据，比如音量控制信号。
支持有线和无线两种模式。
支持USB VCOM功能，通过USB VCOM工具配置系统参数。
支持OTA升级。
音频通道中支持的音频特性如图3所示。

图3 音频特性

更多关于功能的实现细节，可以参考NXP官方提供的NxH3670 SDK开发包，点击这里下载。

四、开发支持

恩智浦也为此方案提供了完整的生态支持，包括软件、硬件和开发工具。
硬件支持
恩智浦官方提供了两种开发板供客户参考和方案评估。

1）NxH3670 SDK板

图4 NxH3670 SDK板

客户可以使用NxH3670 SDK板来评估此无线游戏耳机方案，如果不想使用官方推荐的Codec和主控芯片，也可以借助板子上的跳线帽来外接别的Codec和主控芯片。
2）NxH3670 ADK板

图5 NxH3670 ADK板

NxH3670 ADK板是一个经过全功能认证的参考方案，也可以说是一款实际的产品，客户可以基于此参考设计快速的实现自己的产品。

更多关于SDK和ADK板子的信息，请参考NXP官方提供的原理图和相关文档，点击这里下载。
软件支持
基于SDK和ADK两种板子，恩智浦官方也提供了功能齐全的软件开发包和丰富的文档，如下图所示。

图6 NxH3670 SDK开发包

点击这里下载完整的开发包，开发工具是恩智浦免费提供的MCUXpresso IDE。

软件架构如图 7所示。

图7 无线游戏耳机软件架构

五、成功案例

此方案从2018年推出以来，已成功应用于几家游戏耳机厂商的产品中，比如知名游戏音频和配件品牌商Turtle Beach的Elite AltasAero（详见相关新闻），这也是业界首款采用NxH3670的游戏耳机，NxH3670的超低功耗延长了耳机的工作时间，此外还可以通过减轻电池重量来提高用户舒适度，这也使得Aero成为市场上舒适度较高的耳机之一。

NXH3670的高效流媒体协议可将功耗降低至8.5mW，从而延长电池使用寿命，使得Elite Atlas Aero能够提供长达30小时的无缝连续音频。

图8 TurtleBeach的Elite Altas Aero

目前有其他游戏耳机厂家正在将这个方案应用于他们的产品，相信在接下来的一两年内，这些新的产品也会陆续和大家见面，让我们一起期待吧！



这波怎么说？还不来参与一下头脑风暴10：燃烧吧！电子竞技！

阅读全文

radishboy

学习了，谢谢！