QCC3034高清蓝牙音箱

一、项目介绍

      本项目是基于高通QCC3034蓝牙模块的蓝牙音箱解决方案，通过蓝牙连接实现清晰的音乐播放以及USB音频功能

 

二、项目更新历史

V1.0

初始版本

 

三、功能实现

      本项目通过QCC3034蓝牙模块与手机建立连接，进行媒体音乐串流，并将接收到的音频数据通过I²S发送到底板上的音频数模转换器以及D类功放，进而驱动耳机以及扬声器发声，实现媒体音频的播放功能。

      本项目主要功能模块包括4部分：蓝牙部分、模拟输出部分、功放部分以及电源部分，下面是对每个功能模块的详细说明。

#0x00 蓝牙部分

      蓝牙部分功能由QCC3034蓝牙音频模组实现，在音频传输技术上除了支持标准的SBC以及AAC，还支持aptX、aptX HD高清音频传输技术，给用户带来更为真实的音乐体验；模块外围只需要搭配少量阻容器件，易于使用。该模块还支持USB音频功能，通过USB连接实现音频串流播放功能。

#0x01 模拟输出部分

      这部分功能由ES8156实现，这是一款低功耗音频数模转换器，支持多种串行音频界面（SAI），高信噪比低失真，以及集成耳机驱动器等功能特点，适合便携音频应用。

#0x02 功放部分

      功放部分由两片MAX98357A构成，分别负责左右声道音频信号放大。MAX98357A是PCM（脉冲编码调制）输入D类功率放大器，可提供AB类音频性能，同时具有D类的效率，小尺寸低成本。器件在5V供电下能以3W功率驱动4Ω负载、具有多档可编程增益、免输出滤波器设计、以及支持3线SAI，无需提供MCLK，可有效降低高频时钟带来的电磁干扰问题。

#0x03 电源部分

      电源部分包括充电管理、数字模拟供电以及开关机控制。充电管理功能由IP5306实现，IP5306 是一款集成升压转换器、锂电池充电管理、电池电量指示的多功能电源管理 SoC。该器件支持2.1A充电、2.4A升压输出以及电源路径管理功能，支持边充边放。数字模拟供电由LDO提供，将5V系统供电转换成3.3V供蓝牙模块以及音频DAC使用。开关机控制功能由EC190708实现，支持长按3s按键开关机，通过控制外置功率PMOS通断来接通或者切断系统供电，从而实现开关机控制。

 

四、设计要点

      本项目设计要点包括以下4点：蓝牙部分设计、模拟部分设计、功放部分设计以及电源设计

#0x00 蓝牙部分设计

      底板的蓝牙天线采用外置式设计，用IPEX座连接外置天线。IPEX座到模块RF引脚的走线两边打回流孔处理，以优化EMI；IPEX座子下方铜层做挖空处理。

#0x01 模拟部分设计

      模拟输出支持模式切换功能，当耳机连接到板载3.5mm插座上时，自动关闭功放输出。这个功能由位于3.5mm插座尾部的一颗微动开关实现，当耳机插头完全接入耳机座时，耳机插头的tip端会接触到微动开关使其闭合，控制功放部分使功放进入待机状态，从而关闭功放输出。

#0x02 功放部分设计

      功放部分的增益控制由电阻跳线设置，通过电阻的阻值以及安装方式实现不同增益的选择。具体内容见下表：

引脚连接情况	I2S/左对齐模式下的增益（dB）
通过100k电阻连接GND	15
直接连接GND	12
悬空	9
直接连接VDD	6
通过100k电阻连接VDD	3

底板默认的增益设置是12dB，如果要增大或者减小增益，请参考上面表格。
特别注意： 在PCB中，每个功放对应的增益电阻有两个焊位，二选一贴装，请务必要把正确阻值的电阻安装到对应焊位上，禁止两个焊位同时安装电阻！

#0x03 电源部分设计

底板采用4层PCB设计，具有完整的地平面

#0x04 元件布局以及功能定义

 

五、主要功能验证

#0x01 通过蓝牙连接手机

按住板子上开机键开机，会自动进入配对模式。打开手机的蓝牙设置，会看到板子的蓝牙广播名称，如下图

由于之前已经配对过，板子上电会与上一次配对的设备进行重连

采用高通芯片的手机会自动启用aptX-HD配置，提高音频体验

#0x02 通过USB连接电脑

使用USB数据线将板子与电脑连接，系统这边会识别到，在“声音输出“选项中会新增一个名为”QCC3034-USB”的音频输出设备，选择该设备，系统输出的音频会通过板子播放。

#0x03 连接耳机

将有线耳机通过音频线连接到板子上的3.5mm模拟音频输出接口上，音频会通过耳机播放，同时功放输出会自动关闭

 

六、主要物料成本

• QCC3034蓝牙模块（tb天嘉润）      29
• MAX98357                                        8-12（两片）
• ES8156                                              1.6
• IP5306                                               0.6
• EC190707（tb）                               0.9