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[STM32L4+] 【STEVAL-STWINKT1B测评】x-cube-memsmic1初尝试既数字/模拟MEMS麦克风的使用

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 楼主| xhackerustc 发表于 2024-9-8 09:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
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ev, ic, ST, TE, MEMS, win
#申请原创#

STEVAL-STWINKT1B开发板带了两个麦克风：工业级数字MEMS麦克风IMP34DT05以及模拟MEMS麦克风IMP23ABSU。IMP34DT05我们可能不熟，但是它的大哥MP34DT01那可是大名鼎鼎，某宝上很多MP34DT01芯片做 的模块，笔者恰好也有一个，使用简单效果好，接MCU的PDM输入信号录音用，应用在一些需要音频输入控制的场景下。一般而言MCU开发板用都已经买模块了当然直接用数字MEMS麦克风模块了，不需再接放 大器和ADC，接线麻烦，但是不妨碍一些开发板会板载模拟MEMS麦克风，笔者这也是第一次使用模拟MEMS麦克风。扯远了回到测评主题。

我们先看看IMP34DT05硬件功能特性：

• 单供电电压
• 低功耗
• 声过载点122.5 dBSPL
• 64 dB信噪比
• 全指向灵敏度
• 灵敏度–26 dBFS ± 3 dB
• 输出为PDM
应用场景包括但不限于：移动终端、笔记本电脑、移动多媒体播放器、VoIP、语音室别、游戏/虚拟现 实输入设备、数字相机、多媒体摄像头等等。

和它大哥MP34DT01很像，一些参数比它大哥MP34DT01有提升，所以基本肯定用起来会和它大哥一样顺手。

再看看IMP23ABSU的硬件功能特性：
• 单供电电压，1.52 V - 3.6 V
• 全指向灵敏度
• 高信噪比
• 高声过载点: 130 dBSPL典型值.
• 超扁平的频率响应
• 高达80kHZ的Ultrasound带宽
• 低延迟
• 超低功耗: 最大150 µA.

这两麦克风在板子原理图上解法蛮简单的，IMP34DT05除地、电源外，clk和DOUT引脚接入了主控STM32L4R9ZIJ6的DFSDM1的相应针脚，这就完事了接法简单利落。IMP23ABSU麻烦点，引脚出来先接放大器，把信号放大后接主控STM32L4R9ZIJ6的ADC1。

接下来我们看看软件部分，这两MEMS麦克风在fp-sns-datalog2项目仓库中都有代码支持，但例子application里没用上它们两，在STM的官方github中笔者本人翻到了一个名叫x-cube-memsmic1项目，非常有意思，音频相关的代码全、例子多，恰好也支持STEVAL-STWINKT1B开发板，所以这篇文章是不用写任何代码的，直接clone官方仓库
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  1. git clone https://github.com/STMicroelectronics/x-cube-memsmic1.git


笔者选用的demo例子是Projects/STM32L4R9ZI-STWIN/Demonstration/Microphones_Streaming/，这是把STEVAL-STWINKT1B板子做成了一个usb麦克风，可以在电脑、平板上录音。此项目并无linux下编译用的cmake或makefile，但基于MDK-ARM proj写CMakeLists.txt这是基本功了这里不赘述。写完CMakeLists.txt后编译
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  1. cmake -B build
    

  2. cmake --build build -j8


烧录后把板子usb线接入电脑，dmesg会发现linux内核已经识别出这是一个名为STM32 Audio Streaming in FS mode的usb audio设备，并加载了通用的snd-usb-audio驱动
1.jpg

lsusb结果
2.jpg
lsusb -v结果
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  1. Bus 001 Device 006: ID 0483:5730 STMicroelectronics Audio Speaker
    

  2. Couldn't open device, some information will be missing
    

  3. Device Descriptor:
    

  4.   bLength                18
    

  5.   bDescriptorType         1
    

  6.   bcdUSB               2.00
    

  7.   bDeviceClass            2 Communications
    

  8.   bDeviceSubClass         2 Abstract (modem)
    

  9.   bDeviceProtocol         0
    

  10.   bMaxPacketSize0        64
    

  11.   idVendor           0x0483 STMicroelectronics
    

  12.   idProduct          0x5730 Audio Speaker
    

  13.   bcdDevice            2.00
    

  14.   iManufacturer           1 STMicroelectronics
    

  15.   iProduct                2 STM32 AUDIO Streaming in FS Mode
    

  16.   iSerial                 3 00000000034F
    

  17.   bNumConfigurations      1
    

  18.   Configuration Descriptor:
    

  19.     bLength                 9
    

  20.     bDescriptorType         2
    

  21.     wTotalLength       0x006e
    

  22.     bNumInterfaces          2
    

  23.     bConfigurationValue     1
    

  24.     iConfiguration          0
    

  25.     bmAttributes         0x80
    

  26.       (Bus Powered)
    

  27.     MaxPower              100mA
    

  28.     Interface Descriptor:
    

  29.       bLength                 9
    

  30.       bDescriptorType         4
    

  31.       bInterfaceNumber        0
    

  32.       bAlternateSetting       0
    

  33.       bNumEndpoints           0
    

  34.       bInterfaceClass         1 Audio
    

  35.       bInterfaceSubClass      1 Control Device
    

  36.       bInterfaceProtocol      0
    

  37.       iInterface              0
    

  38.       AudioControl Interface Descriptor:
    

  39.         bLength                 9
    

  40.         bDescriptorType        36
    

  41.         bDescriptorSubtype      1 (HEADER)
    

  42.         bcdADC               1.00
    

  43.         wTotalLength       0x0027
    

  44.         bInCollection           1
    

  45.         baInterfaceNr(0)        1
    

  46.       AudioControl Interface Descriptor:
    

  47.         bLength                12
    

  48.         bDescriptorType        36
    

  49.         bDescriptorSubtype      2 (INPUT_TERMINAL)
    

  50.         bTerminalID             1
    

  51.         wTerminalType      0x0201 Microphone
    

  52.         bAssocTerminal          0
    

  53.         bNrChannels             2
    

  54.         wChannelConfig     0x0003
    

  55.           Left Front (L)
    

  56.           Right Front (R)
    

  57.         iChannelNames           0
    

  58.         iTerminal               0
    

  59.       AudioControl Interface Descriptor:
    

  60.         bLength                10
    

  61.         bDescriptorType        36
    

  62.         bDescriptorSubtype      6 (FEATURE_UNIT)
    

  63.         bUnitID                 2
    

  64.         bSourceID               1
    

  65.         bControlSize            1
    

  66.         bmaControls(0)       0x00
    

  67.         bmaControls(1)       0x02
    

  68.           Volume Control
    

  69.         bmaControls(2)       0x02
    

  70.           Volume Control
    

  71.         iFeature                0
    

  72.       AudioControl Interface Descriptor:
    

  73.         bLength                 9
    

  74.         bDescriptorType        36
    

  75.         bDescriptorSubtype      3 (OUTPUT_TERMINAL)
    

  76.         bTerminalID             3
    

  77.         wTerminalType      0x0101 USB Streaming
    

  78.         bAssocTerminal          0
    

  79.         bSourceID               2
    

  80.         iTerminal               0
    

  81.     Interface Descriptor:
    

  82.       bLength                 9
    

  83.       bDescriptorType         4
    

  84.       bInterfaceNumber        1
    

  85.       bAlternateSetting       0
    

  86.       bNumEndpoints           0
    

  87.       bInterfaceClass         1 Audio
    

  88.       bInterfaceSubClass      2 Streaming
    

  89.       bInterfaceProtocol      0
    

  90.       iInterface              0
    

  91.     Interface Descriptor:
    

  92.       bLength                 9
    

  93.       bDescriptorType         4
    

  94.       bInterfaceNumber        1
    

  95.       bAlternateSetting       1
    

  96.       bNumEndpoints           1
    

  97.       bInterfaceClass         1 Audio
    

  98.       bInterfaceSubClass      2 Streaming
    

  99.       bInterfaceProtocol      0
    

  100.       iInterface              0
    

  101.       AudioStreaming Interface Descriptor:
    

  102.         bLength                 7
    

  103.         bDescriptorType        36
    

  104.         bDescriptorSubtype      1 (AS_GENERAL)
    

  105.         bTerminalLink           3
    

  106.         bDelay                  1 frames
    

  107.         wFormatTag         0x0001 PCM
    

  108.       AudioStreaming Interface Descriptor:
    

  109.         bLength                11
    

  110.         bDescriptorType        36
    

  111.         bDescriptorSubtype      2 (FORMAT_TYPE)
    

  112.         bFormatType             1 (FORMAT_TYPE_I)
    

  113.         bNrChannels             2
    

  114.         bSubframeSize           2
    

  115.         bBitResolution         16
    

  116.         bSamFreqType            1 Discrete
    

  117.         tSamFreq[ 0]        48000
    

  118.       Endpoint Descriptor:
    

  119.         bLength                 9
    

  120.         bDescriptorType         5
    

  121.         bEndpointAddress     0x81  EP 1 IN
    

  122.         bmAttributes            5
    

  123.           Transfer Type            Isochronous
    

  124.           Synch Type               Asynchronous
    

  125.           Usage Type               Data
    

  126.         wMaxPacketSize     0x00c8  1x 200 bytes
    

  127.         bInterval               1
    

  128.         bRefresh                0
    

  129.         bSynchAddress           0
    

  130.         AudioStreaming Endpoint Descriptor:
    

  131.           bLength                 7
    

  132.           bDescriptorType        37
    

  133.           bDescriptorSubtype      1 (EP_GENERAL)
    

  134.           bmAttributes         0x00
    

  135.           bLockDelayUnits         0 Undefined
    

  136.           wLockDelay         0x0000
    


  137. 


  138.



那咱们开始录音，先看看alsa识别出没有
3.jpg
可以看到arecord识别出usb麦克风了，card1,device0就是

录音5s看看
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  1. arecord -Dhw:1,0 -d 5 -f dat -r48000 -c 2 -t wav /tmp/test.wav
5.jpg

aplay播放看看
复制
  1. aplay /tmp/test.wav
6.jpg

笔者本人测试感觉这麦克风效果挺好的，并不比市面上几大百耳麦中的麦克风差，完全可以用来开会打电话

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埃娃 发表于 2024-9-21 12:12 | 显示全部楼层
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