智能手表上的音频（一）：架构

前面写过一篇文章（Android智能手机上的音频浅析）介绍了安卓智能手机上的音频。今年又做了智能手表的项目。相对智能手机而言，相同的是依旧有AP/ADSP/CP，不同的是不再用安卓系统，同时音频外设只有内置codec上的麦克风和扬声器，以及蓝牙。我负责音频系统的软件架构设计和ADSP上的软件开发。 准备写一系列文章，详细介绍智能手表上的音频，主要包括如下：

1）  架构，包括硬件架构和软件框图，还有应用场景等

2） 音频驱动，包括IPC驱动和codec驱动等

3） 音频文件播放，包括音乐文件播放和录音文件播放等

4） 语音通话

5） 录音，包括普通录音和电话录音

本篇先讲架构和应用场景。

1，  硬件架构

下图是硬件架构的框图。

硬件架构的框图同安卓智能手机上的几乎一样，具体可以去看文章（Android智能手机上的音频浅析）。 不同的是少了一些外设（在手表这种产品形态下就不需要有线耳机和听筒等了），同时把外置codec芯片换成了内置codec，即把codec芯片集成到SOC里面了 。有专门的codec芯片厂商，他们把codec芯片的功能做的比较丰富。内置codec是我们公司自己设计的，功能够用就行，就没那么丰富了。优势是节省成本。

2，  软件框图

下图是软件的框图。

音频软件在AP/ADSP/CP上都有。AP上有play / record / BT host (播放蓝牙音乐时用到) / audio HAL等。ADSP上有 audio driver / 采样率转换(SRC) / music decoder / BT SBC encoder / 混音(mix) / music effect等。Audio driver包括IPC的driver和codec的driver，后面会专门写一篇文章介绍这些。SRC是各种采样率(8k / 16k / 44.1 k /48k等)的转换，以前写过专门的文章，具体见以下文章（音频开源代码中重采样算法的评估与选择 、 基于sinc的音频重采样（一）：原理 、 基于sinc的音频重采样（二）：实现） 。 music decoder是各种音乐格式的解码器，包括MP3/AAC等。因为要支持蓝牙音乐，需要把PCM数据用SBC编码。混音就是把各个stream 的PCM混在一起。Music effect是各种音效，如EQ等。CP上有voice codec  / voice enhancement / IMS等。voice codec包括AMR-NB / AMR-WB等。voice enhancement包括回声消除、噪声抑制等。IMS(IP multimedia subsystem，IP多媒体子系统)主要是语音的网络侧处理。需要说明的是voice codec和voice enhancement 也可以放在ADSP上做，这款产品由于一些原因就放在CP上做了，这样ADSP就显得有些大材小用。

3，  应用场景

应用场景主要如下：

1）  播放音频文件，包括从内置codec的扬声器播放出来和从蓝牙耳机播放出来

2） 播放音频文件时有提示音，同样包括从内置codec的扬声器播放出来和从蓝牙耳机播放出来

3） 语音通话，包括内置codec和蓝牙语音通话

4） 语音通话时有提示音，同样包括内置codec和蓝牙语音通话

5） 录音，包括普通录音和电话录音

因为跟安卓智能手机上的音频软硬件架构很相似，本篇写的相对简单。要想详细了解，可以看我写的关于安卓智能手机音频的那篇文章。本篇主要就是智能手表上音频系列文章的一个序，没有它这个系列显得不怎么完整。从下一篇开始讲具体的， 先讲audio driver。