🎧 穿戴设备音频采集与处理系统开发
30章 · 从入门到实战
01
穿戴设备概述
发展史
手表/手环/眼镜
音频场景
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02
音频基础理论
频率/振幅/相位
采样率/位深
人耳听觉
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03
麦克风选型与原理
MEMS原理
灵敏度/信噪比
选型指南
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04
音频编解码器
WM8960/TLV320
I2S/PCM
时钟配置
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05
硬件电路设计
偏置电路
差分/单端
抗混叠滤波器
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06
I2S总线详解
时序/主从模式
左对齐
DMA传输
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07
PDM接口与数字麦克风
PDM调制
PDM→PCM滤波
数字麦克风调试
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08
音频驱动开发
ALSA框架
字符设备
DMA/中断
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09
FreeRTOS音频任务
任务优先级
缓冲队列
双缓冲
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10
音频采集API设计
启动/停止
缓冲区管理
回调/错误处理
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11
时域信号处理
归一化/预加重
帧移分帧
窗函数
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12
FFT与频谱分析
FFT原理
频谱泄露
功率谱/可视化
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13
MFCC特征提取
梅尔滤波器组
对数能量
DCT/参数调优
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14
语音活动检测
短时能量
过零率/谱熵
自适应阈值
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15
噪声抑制基础
谱减法
维纳滤波
LMS/NLMS
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16
回声消除
AEC原理
双讲检测
NLMS自适应
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17
波束成形
延时求和
MVDR
阵列布局
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18
语音端点检测
VAD状态机
语音分割
低功耗策略
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19
关键词唤醒
唤醒词流程
DTW/模板匹配
TC-ResNet
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20
语音识别集成
Kaldi/WeNet
云端API
唤醒+识别流水线
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21
音频编解码
AAC/Opus
低延迟编码
性能优化
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22
音频传输协议
A2DP/HFP
LE Audio/LC3
低功耗传输
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23
功耗优化
DVFS
DSP低功耗
休眠唤醒/测量
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24
实时操作系统调度
优先级反转
互斥锁/信号量
中断延迟/看门狗
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25
音频数据存储
FATFS
环形缓冲区
SD卡/掉电保护
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26
音频测试与调试
音频分析仪
THD+N/频响
信噪比测试
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27
穿戴设备音频算法评估
MOS/PESQ
STOI指标
主观听音
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28
系统集成与联调
驱动联调
算法流水线
实时性/压力测试
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29
产品化与认证
FCC/CE
蓝牙认证
音频标准/量产
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30
项目实战
智能手表语音助手
TWS降噪
AR眼镜采集
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