智能藍(lán)牙音箱是音箱升級(jí)的產(chǎn)物，是家庭消費(fèi)者用語音控制的一個(gè)智能化設(shè)備。譬如：人們可以通過智能音箱點(diǎn)歌曲、上網(wǎng)購(gòu)物或是了解天氣預(yù)報(bào)等。同時(shí)，它也可以對(duì)智能家居設(shè)備進(jìn)行控制，比如打開窗簾、設(shè)置冰箱溫度、提前讓熱水器升溫等。而關(guān)于這一智能設(shè)備要如何開發(fā)，則可以從以下4大方面了解：

一、智能音箱的控制方式

據(jù)了解，傳統(tǒng)的非智能音箱一般通過遙控器或機(jī)身按鈕進(jìn)行控制。而當(dāng)下智能音箱使用的遙控器越來越被看作是備用功能。而常用的控制功能，是通過APP/微信/支付寶小程序進(jìn)行控制。并且，智能音箱同時(shí)還兼容手勢(shì)識(shí)別、語音控制、揮手感應(yīng)等控制方式。

這就意味著，企業(yè)在對(duì)智能藍(lán)牙音箱解決方案進(jìn)行開發(fā)時(shí)，除了要注意微信、支付寶、APP等進(jìn)行開發(fā)外，還應(yīng)設(shè)置手勢(shì)識(shí)別、語音控制能開發(fā)功能。

二、智能音箱的通信手段

智能音箱是通過藍(lán)牙、WIFI、NFC等信息傳輸方式來傳遞信息。NFC通常在手機(jī)和音箱連接的瞬間連接，簡(jiǎn)單直接，不會(huì)有復(fù)雜的使用過程。與此類似，有的智能音箱還采用了聲波連接的方式，在一定范圍內(nèi)進(jìn)行傳輸，質(zhì)量和藍(lán)牙、WIFI平分秋色，只是WIFI的成本略高，但對(duì)于智能開發(fā)端的企業(yè)，可以抹平這個(gè)差價(jià)。

三、智能音箱的功能開發(fā)

從上可知，智能音箱的功能包含了集成機(jī)音機(jī)、播報(bào)天氣、鬧鐘等常見功能，除此以外，還具有朗讀、智能座機(jī)、甚至智能電視機(jī)以及智能語音機(jī)器人助手等功能。這些功能可以指引智能音箱進(jìn)行語音購(gòu)物、語音信息查詢、語音視頻聊天等。

而這意味著，智能音箱解決方案的投資人，在對(duì)其進(jìn)行開發(fā)時(shí)，在功能設(shè)置上也不應(yīng)馬虎。

四、智能音箱關(guān)鍵性技術(shù)

了解項(xiàng)目開發(fā)的人都知道，音箱本來就是強(qiáng)調(diào)品牌且技術(shù)門檻較高的領(lǐng)域。而智能音箱是傳統(tǒng)音箱的升級(jí)，它不僅有基礎(chǔ)的技術(shù)開發(fā)，還將聲學(xué)設(shè)計(jì)、無線技術(shù)、語音識(shí)別、遠(yuǎn)場(chǎng)拾音、語義分析等眾多技術(shù)互融在一起。

不僅技術(shù)復(fù)雜，而且更加依賴音樂內(nèi)容平臺(tái)支持。而這一切，都離不開小型便捷與低音增強(qiáng)技術(shù)、無線技術(shù)及聲音對(duì)碼技術(shù)以及遠(yuǎn)場(chǎng)語音喚醒識(shí)別技術(shù)等。

智能音響藍(lán)牙調(diào)試經(jīng)驗(yàn)

介紹：

BT ，bluetooth ，硬件的廠家有 realtek ， Broadcom， csr ，rad 等，我了解到的，前兩者在 arm android 上集成的比較多，如 rockchip 平臺(tái)上rtl8723bs ，ap6212，ap6210， ap6335.等。后者 csr rda 沒怎么接觸過，聽說終端設(shè)備上用的比較多。

硬件：

Arm adroid 機(jī)子上的藍(lán)牙的硬件幾乎都是以模塊的形式出現(xiàn)，一般同時(shí)封裝了 WiFi 和 藍(lán)牙，有的甚至還封裝了FM. 管腳為 44pin

藍(lán)牙和主控的連接是串口，需要用到串口的流控：cts rts ，（有的例外，如 realtek rtl8723 可把 芯片cts 接地）。

并且上電，復(fù)位和 wake 的幾個(gè) gpio 要配置正確，同時(shí)，32k 的慢時(shí)鐘是需要的，不然有可能造成藍(lán)牙打不開的情況，32k 的時(shí)鐘，一般在 rtc （8563），或者pmu ，或者其他地方取。

在藍(lán)牙用到實(shí)時(shí)通話（hfp ， hfp client）的過程中，還需要pcm/i2s 的連接，注意 in 和 out 多分析一下，容易反，其標(biāo)識(shí)容易混淆。

軟件：

藍(lán)牙軟件實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，對(duì)比了一下 android5.1 和 android6.0 發(fā)現(xiàn)很大的區(qū)別，由于項(xiàng)目需要，把 android5.1 的藍(lán)牙部分移植到了 6.0上，花了相當(dāng)大的經(jīng)歷。

Android6.0 上藍(lán)牙相關(guān)代碼位置介紹一下：

1 package/app/blutooth

這里不僅僅是藍(lán)牙的app 層的東西，還有和藍(lán)牙協(xié)議棧通信的 Jni ， 和 api 通信的service.

2 frame/base/core/java/android/bluetooth/

這里是 api 的一些東西，實(shí)現(xiàn)和 藍(lán)牙 service 通信的 aidl 接口也是在這實(shí)現(xiàn)的。

3 system/bt

藍(lán)牙協(xié)議棧，android5.1 放在 externel/bluedroid 里面的

4 device/common/bluetooth/libbt

libbt-vendor 不同廠家私有的一些藍(lán)牙定義。

5 。/hardware/libhardware/include/hardware/bluetooth.h

藍(lán)牙的一些頭文件。

6 內(nèi)核的 dts 以及藍(lán)牙rfkill 的電源的支持。

移植過程：

藍(lán)牙在android 上連耳機(jī)，連手機(jī)電腦的功能，實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，差不多底層移植好后就能實(shí)現(xiàn)了，由android 本身移植好了。

主要是移植音響的功能，也就是做為設(shè)備端，讓手機(jī)連。使設(shè)備播放音樂。

到這里的時(shí)候就會(huì)去查看藍(lán)牙的一些場(chǎng)景：專業(yè)術(shù)語叫 profile

如手機(jī)，平板功能，都是用的 a2dp， hfp， avrcp 等 profile ，而做為音響，耳機(jī)的時(shí)候是 a2dp sink ， avrcp ， hfp client 的profile 。，另外還一些我沒用過的 profile 如： SPP ，HID

這里需要說明的一點(diǎn)，目前藍(lán)牙對(duì)一些 profile 的硬件通路，很多沒做過藍(lán)牙的人幾乎會(huì)犯錯(cuò)：

A2dp / A2dp sink ：雖然是播放音樂用的，但是他并沒有走 pcm 接口，而是走的串口。這時(shí)很多人會(huì)計(jì)算串口波特率，覺得播放音樂完全不夠用，以為串口是 115200 為最高波特率，但是實(shí)際在藍(lán)牙串口上，波特率設(shè)置在3m左右，一般在藍(lán)牙芯片公司給出的 config 文件里可以看到。

Hfp / Hfp client ： 實(shí)時(shí)語音通話，這個(gè)時(shí)候是走的pcm （軟件中有 SCO 的字樣）

A2dp sink 的移植看起來比較簡(jiǎn)單，不需要考慮硬件通路，反正走串口，只需要講藍(lán)牙過來的音頻數(shù)據(jù)播放到喇叭就可以。

在哪取藍(lán)牙過來的音頻數(shù)據(jù)，怎么能讓藍(lán)牙進(jìn)入音頻數(shù)據(jù)過來的模式？

答案是這部分android 已經(jīng)做好了。我們只需要配置一下 packages/apps/Bluetooth/res/values/config.xml 里的profile_supported_a2dp_sink 為 true 就可以了

他會(huì)模擬出一個(gè) app 可以用聲音源： AudioSource.BLUETOOTH_A2DP ，我們只需要用new AudioRecord（AudioSource.BLUETOOTH_A2DP，xxxx）， 我這邊沒有用 AudioSource.BLUETOOTH_A2DP 這個(gè)名字，直接用的數(shù)字11代替，因?yàn)橐玫竭@個(gè) AudioSource.BLUETOOTH_A2DP ，其他地方要改很多東西。

2 藍(lán)牙音頻數(shù)據(jù)的播放如何實(shí)現(xiàn)？

這個(gè)得自己寫，我這邊主控公司給出的技術(shù)支持，寫了2個(gè)線程的方法，一個(gè)線程負(fù)責(zé)錄音，一個(gè)線程負(fù)責(zé)播放。

這個(gè)時(shí)候，很多人很問一個(gè)問題，藍(lán)牙是串口過來的東西，怎么可以直接用AudioRecord 來讀數(shù)據(jù)呢？對(duì)這個(gè)問題，如果不深入理解，都是迷茫的。后查資料并讀 system/bt 協(xié)議棧會(huì)發(fā)現(xiàn)，協(xié)議棧通過 audio_a2dp_hw.c btif_media_task.c等實(shí)現(xiàn)聲卡的模擬，對(duì)上層來說就是多了一個(gè)藍(lán)牙聲卡，可以對(duì)它讀寫控制。藍(lán)牙聲卡的模擬實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸方式是：socket 。Socket 文件地址 /data/misc/bluedroid/.a2dp_ctrl 和 /data/misc/bluedroid/.a2dp_data

實(shí)現(xiàn)錄音播放后，a2dp sink 是可以聽到手機(jī)傳過來的聲音了。

HFP client 移植主要考慮入口 和線程實(shí)現(xiàn)，還有 pcm 接口的配置

1 如何進(jìn)入 hfp client 的profile ，進(jìn)入后怎么把數(shù)據(jù)丟到硬件pcm 上去？

同樣是配置

packages/apps/Bluetooth/res/values/config.xml 的 profile_supported_hfpclient 為true ，android 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了它的功能。

我們?cè)?java 的找到接口（hfp_enable）后

。/packages/apps/Bluetooth/src/com/android/bluetooth/hfpclient/HeadsetClientStateMachine.java:2145： mAudioManager.setParameters（“hfp_enable=true”）;

在hardware 層來實(shí)現(xiàn)其功能，我這里還是主控廠家給的補(bǔ)丁。寫了4個(gè)線程，2個(gè)收2個(gè)發(fā)：流程如下：

downlink 表示 ， 遠(yuǎn)端電話語音信號(hào)-》 手機(jī)藍(lán)牙-》 AP6212 -》 3368 I2S1 PCM_IN 8K- 》 3368 I2S0 I2S_SDO 48K-》 ES8316 DAC

uplink表示 ， CX20921 ADC-》3368 I2S0 I2S_SDI 48K -》 3368 I2S1 PCM_OUT 8K -》 AP6212 -》 手機(jī)藍(lán)牙-》遠(yuǎn)端電話語音信號(hào)

2 硬件上怎么設(shè)計(jì)能出聲音？

硬件設(shè)計(jì)有幾種方式

1，拿主控的一路 i2s/pcm 出來，直接接到藍(lán)牙 pcm 。這個(gè)直接讀寫這一路 i2s

2，藍(lán)牙pcm 接到 主控的codec 上。這個(gè)切換 codec 的通路。

我們用的第一種方式

3 pcm 參數(shù)的配置：可能是個(gè)人以前很少用到 pcm 格式，只知道 i2s 的幾種格式，如 標(biāo)準(zhǔn) i2s ，左右對(duì)其什么的。

Pcm 也有幾種格式，1time delay ，2 time delay 等等。得注意主控 i2s 和 pcm 的配置。當(dāng)然這個(gè)時(shí)候示波器是相當(dāng)重要的，可以查一下配置是否正確，

Pcm 的格式4線的定義是 clk ，sync ，in ，out 。 clk 一般在256K ，sync 8k ，sync 的波形是差不多一個(gè) slot 的高電平，其余是低電平。

I2s 的格式4線的定義是 ，bclk .lrclk ，in ，out 。 clk 一般在2.82m ，lrclk 為采樣率，44.1k ，8k 都有

4 藍(lán)牙pcm 采樣率和播放到喇叭 codec 采樣率不一致，怎么調(diào)？

采用重采樣，直接采用 externel/speex 的 speex 做重采樣。

5 通道數(shù)不一致，有的通道有雜音，聲音不能調(diào)大小？

還是在 hardware 層做算法處理，如丟棄聲道，mix 聲道，大小按規(guī)律去更修改 pcm 數(shù)據(jù)的大小。

AVRCP 的控制

這個(gè)簡(jiǎn)單，直接調(diào)用 api ，發(fā)送一個(gè)play pause 等命令

另外再說一下，花時(shí)間最多的問題： android 6.0 上。A2dp sink 老是出 system crash. 查了很久。因?yàn)樗桥棘F(xiàn)的，比如兩個(gè)小時(shí)才出一次，不管是用 addr2line 定位文件位置，還是看 /data/tombstone 文件查看都沒有進(jìn)展，有興趣的話可以幫查一下問題：

05-07 17:15:46.901 2474 2501 F libc ： Fatal signal 11 （SIGSEGV）， code 1， fault addr 0xfb0b1ff8 in tid 2501 （bluedroid wake/）

05-07 17:15:47.006 229 229 F DEBUG ： *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***

05-07 17:15:47.006 229 229 F DEBUG ： Build fingerprint： ‘Android/rk3368_64/rk3368:6.0.1/MOB30J/user.wade.20180507.150808:userdebug/test-keys’

05-07 17:15:47.007 229 229 F DEBUG ： Revision： ‘0’

05-07 17:15:47.007 229 229 F DEBUG ： ABI： ‘a(chǎn)rm’

05-07 17:15:47.008 229 229 F DEBUG ： pid： 2474， tid： 2501， name： bluedroid wake/ 》》》 com.android.bluetooth 《《《

05-07 17:15:47.008 229 229 F DEBUG ： signal 11 （SIGSEGV）， code 1 （SEGV_MAPERR）， fault addr 0xfb0b1ff8

05-07 17:15:47.046 229 229 F DEBUG ： r0 aaeb0ed8 r1 00000000 r2 00000108 r3 aaeb1258

05-07 17:15:47.046 229 229 F DEBUG ： r4 aaeb1ba0 r5 00000380 r6 fffffc80 r7 00ef0004

05-07 17:15:47.046 229 229 F DEBUG ： r8 f74f1eb8 r9 aaeb0ee8 sl f74f1eb8 fp f4249aac

05-07 17:15:47.046 229 229 F DEBUG ： ip 00000000 sp e2892288 lr 00ef0050 pc f74bc394 cpsr a00e0030

05-07 17:15:47.055 229 229 F DEBUG ：

05-07 17:15:47.055 229 229 F DEBUG ： backtrace：

05-07 17:15:47.055 229 229 F DEBUG ： #00 pc 0002f394 /system/lib/libc.so （dlmalloc_real+1303）

05-07 17:15:47.055 229 229 F DEBUG ： #01 pc 000fc241 /system/lib/hw/bluetooth.default.so （osi_malloc+8）

05-07 17:15:47.055 229 229 F DEBUG ： #02 pc 0009c469 /system/lib/hw/bluetooth.default.so （GKI_getbuf+6）

05-07 17:15:47.056 229 229 F DEBUG ： #03 pc 0005bc91 /system/lib/hw/bluetooth.default.so （btif_media_sink_enque_buf+72）

05-07 17:15:47.056 229 229 F DEBUG ： #04 pc 0003cf17 /system/lib/hw/bluetooth.default.so

05-07 17:15:47.056 229 229 F DEBUG ： #05 pc 0008d8f7 /system/lib/hw/bluetooth.default.so （bta_av_stream_data_cback+162）

05-07 17:15:47.056 229 229 F DEBUG ： #06 pc 000da5df /system/lib/hw/bluetooth.default.so （avdt_scb_event+70）

05-07 17:15:47.056 229 229 F DEBUG ： #07 pc 000dac75 /system/lib/hw/bluetooth.default.so （avdt_ad_tc_data_ind+64）

05-07 17:15:47.057 229 229 F DEBUG ： #08 pc 000eb5c7 /system/lib/hw/bluetooth.default.so （l2c_csm_execute+3486）

05-07 17:15:47.057 229 229 F DEBUG ： #09 pc 000e600f /system/lib/hw/bluetooth.default.so （l2c_rcv_acl_data+4018）

05-07 17:15:47.057 229 229 F DEBUG ： #10 pc 000fe96b /system/lib/hw/bluetooth.default.so

05-07 17:15:47.057 229 229 F DEBUG ： #11 pc 000ff93f /system/lib/hw/bluetooth.default.so

05-07 17:15:47.057 229 229 F DEBUG ： #12 pc 000415af /system/lib/libc.so （_ZL15__pthread_startPv+30）

05-07 17:15:47.058 229 229 F DEBUG ： #13 pc 0001918b /system/lib/libc.so （__start_thread+6）

05-07 17:15:47.532 229 229 F DEBUG ：

05-07 17:15:47.532 229 229 F DEBUG ： Tombstone written to： /data/tombstones/tombstone_05

05-07 17:15:47.532 229 229 E DEBUG ： AM write failed： Broken pipe

05-07 17:15:47.539 564 595 I BootReceiver： Copying /data/tombstones/tombstone_05 to Dr

最后解決這個(gè)問題的辦法，我采取了把 5.1 的藍(lán)牙部分全部移植到 6.0上。測(cè)試沒有問題。難道是 android 6.0 對(duì)a2dp sink 的支持還不到位？