Auracast(Broadcast)対応のトランスミッターとスピーカーを開発してみました。
実際にハード・ソフト実装して、音声テストまで確認しています。
Bluetooth LE AudioかつMulti-Streamで音声接続した内容を紹介します。
Auracast(Broadcast)対応のスピーカーを開発してみた
Auracast(Broadcast)対応のトランスミッターとスピーカーを開発してみました。
実際にハード・ソフト実装して、音声テストまで確認しています。
Bluetooth LE AudioかつMulti-Streamで音声接続した内容を紹介します。
回路図・アートワーク・BOM
開発した基板に関しては、KiCadで設計しています。
下記記事で実際のパターン・PCB設計の手法について、詳細を記載しています。
Pad on ViaをKiCadで設計して、PCBWayで基板作成してみた
実際のKiCadのデータに関しては、下記GitHubに保存しています。
筆者がパターン専門の設計者でなく、また趣味で作ったものですが、動作確認は出来ています。
開発したハードウェアのチェック
開発した基板のハードウェアIFが正常に動作するかは下記記事で紹介しています。
Bluetooth LE Audioの基板開発をして、デバッグしてみた。
また複合電源IC(PMIC)がTypeCとバッテリからも動作できていることも確認しています。
PMIC(nPM1300)で電源管理・バッテリ制御までしてみた。
プログラム
基本的にnRF5340評価ボードの公式のBroadcastのプログラムを利用しています。
https://github.com/nrfconnect/sdk-nrf/tree/main/applications/nrf5340_audio/broadcast_source
https://github.com/nrfconnect/sdk-nrf/tree/main/applications/nrf5340_audio/broadcast_sink
一部、マルチストリーム用にするときは修正しています。下記で変更内容はまとめています。
BLE Audio Broadcast（ブロードキャスト音声）
Bluetooth LE Audioには新機能であるAuracast（Broadcast Audio）があります。
対応のスピーカーをnRF5340を使って開発しました。
今回はカスタムボードでテストしていますが、公式の評価ボードでも同様にテストしています。
nRF5340 Audio DKの始め方。BLE Audioのテストしてみた。
1:1のブロードキャストの実装
まず、基本的なブロードキャスト機能を確認しました。1:1の接続です。
2言語（英語＋ドイツ語）のアナウンスをBLE Audioで出力するテストを実施しました。
左右で違う音声の作り方に関しては、下記記事で紹介しています。
実装のポイント：
- カスタムnRF5340ボードを使用
- 英語とドイツ語の2言語対応
- リアルタイムでのブロードキャスト切り替え可能
デモ動画としては下記となります。
実際のテストでは以下を確認できました。
- 接続確認：ログからブロードキャスト接続が正常に確立されることを確認
- 音声出力：左右（L/R）チャンネルでのブロードキャスト音声の出力
- 制御機能：カスタムnRF5340ボードのスイッチからブロードキャスト音声の変更が可能
複数ゲートウェイによるブロードキャスト実装
複数のゲートウェイが異なるブロードキャスト音声（マルチストリーム）を送信します。
そしてデバイス側で切り替えを行う機能を実装しました。
下記4言語を切り替えて、音声出力ができることを確認しています。
- 英語（English）
- ドイツ語（German）
- 中国語（Chinese）
- スペイン語（Spanish）
デモ動画が下記となります。
下記構成でテストして、動作確認できました。
- ブロードキャストソース：2台のカスタムnRF5340ボード
- ブロードキャストシンク：1台のカスタムnRF5340ボード
- 制御方式：シンクデバイスからのブロードキャストストリーム切り替え
Bluetooth LE Audioの同期確認
ブロードキャストにおいて、複数のシンクデバイス間での精密な同期を確認しました。
デモ動画としては下記です。
下記構成でテストして、同じソースから別々のシンクへ音声出力した同期を確認しました。
素人では分からないレベルで音声同期が取れていました。
- ブロードキャストソース：2台
- ブロードキャストシンク：2台
- 同期精度：聴覚的に遅延を感じないレベル
まとめ
Auracast(Broadcast)対応のトランスミッターとスピーカーを開発してみました。
実際にハード・ソフト実装して、音声テストまで確認しています。
Bluetooth LE AudioかつMulti-Streamで音声接続した内容を紹介しました。
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