Работа с аудиоинтерфейсами на LTE-модеме MC7304

MC7304 (рис. 1) — популярный LTE-модем от компании Sierra Wireless, построенный на базе чипсета MDM9215 (Qualcomm). Модем выполнен в форм-факторе miniPCIe и работает в сетях LTE, 3G и GSM, поддерживает LTE Cat.3 и скорости передачи данных до 100 Мбит/с на скачивание и до 50 Мбит/с на загрузку. Также в MC7304 есть встроенный навигационный приемник для работы со спутниковыми системами GPS и ГЛОНАСС.

Рис. 1. Внешний вид модема МС7304

Для работы со звуком в МС7304 предусмотрены интерфейсы PCM, I²S и USB. При работе через PCM или I²S необходим внешний аудиокодек (рис. 2). Тестирование будем проводить с помощью отладочного набора с кодеком WM8994.

Рис. 2. Подключение аудиокодека к МС7304

МС7304 реализует цифровой аудиоинтерфейс PCM/I²S (таблица), используя выделенный последовательный канал для цифровых аудиоданных.

Все остальные сигналы, такие как субкодирование и управление, передаются отдельно. Настройка аудиоинтерфейсов осуществляется с помощью АТ-команд AT!AVCFG и AT!AVSETPROFILE:

• AT!AVCFG — привязка профиля к аудиоинтерфейсу и настройка звука для каждого профиля;
• АТ!AVCFG =<profile>, <device>, <interface>, < mode>, <rate>, <format>, <padding>, <clock>;
• AT!AVSETPROFILE — выбор профиля.

Работа со звуком через PCM

На рис. 3 показано подключение двух отладочных плат (справа PCI Express Mini Card DevKit, слева — Audio development board WM8994) для работы через PCM-интерфейс.

Рис. 3. Отладочные платы для MC7304 и WM8994, подключенные через PCM

РСM-интерфейс на модуле MC7304 имеет следующие характеристики:

• режим Slave, Master или auxiliary PCM;
• частота 8 или 16 кГц;
• формат аудиосжатия Linear, m-law, A-law;
• заполнение: On/Off;
• битов на фрейм — 8, 16, 32, 64, 128, 256.

Для тестирования использовались следующие настройки:

АТ!AVCFG=0,0,0,0,0,0,0,5

OK

То есть профиль «0» настроен на PCM-интерфейс в режиме Slave и работу с устройством hands-free.

<profile> = 0 - profile 0

<device> = 0 - Vehicle HF

<interface> = 0 - PCM

<mode> = 0 - Slave

<rate> = 0 - 8K

<format> = 0 - Linear

<padding> = 0 – Disabled

<clock> = 5 - 256 BPF

Теперь выберем этот профиль:

AT!AVSETPROFILE=0

OK

Настроим WM8994 на PCM-интерфейс:

AT!AVMFTCODECMODE=2

OK

Зададим громкость:

AT!AVSETVOL=0,0,5

OK

Делаем вызов:

ATD89319763ххх;

OK

Теперь рассмотрим работу через I²S-интерфейс. Для этого переключим на соседний разъем шлейф с отладки МС7304 (рис. 4).

Рис. 4. Отладочные платы для MC7304 и WM8994, подключенные через I2S

Интерфейс I²S на модуле MC7304 имеет следующие характеристики:

• режим Master;
• частота дискретизации 48 кГц;
• битов на фрейм — 16;
• частота шины 1536 кГц.

Настроим новый профиль на работу через I²S:

АТ!AVCFG=1,0,1

OK

<profile> = 1 - profile 1

<device> = 0 - Vehicle HF

<interface> = 1 - I2S

Теперь выберем этот профиль:

AT!AVSETPROFILE=1

OK

Настроим WM8994 на PCM-интерфейс:

AT!AVMFTCODECMODE=1

OK

Зададим громкость:

AT!AVSETVOL=1,0,5

OK

Смена аудиоинтерфейса осуществляется только после перезагрузки модема:

AT!GRESET

OK

Делаем вызов:

ATD89319763ххх;

OK

Работа со звуком через USB

Рассмотрим работу со звуком через USB. После установки драйверов на операционной системе Windows при подключении модуля в диспетчере устройств автоматически определяется новое аудиоустройство «МС7304» (рис. 5).

Рис. 5. МС7304 в диспетчере устройств (Windows 7)

После этого можно переключить микрофон и динамики (рис. 6) на МС7304.

Рис. 6. Настройка звуковых устройств на Windows 7

Настроим еще один профиль на МС7304 для работы со звуком через USB.

АТ!AVCFG=2,0,3 // profile 2, Vehicle HF, USB интерфейс

OK

Выберем этот профиль:

AT!AVSETPROFILE=2

OK

Зададим громкость:

AT!AVSETVOL=2,0,5

Делаем вызов:

ATD89319763ххх;

OK

Также можно осуществлять аудиозапись, сохранять эти файлы в память МС7304 и воспроизводить. Любой из интерфейсов может быть использован для воспроизведения (например, I²S).

Голосовые вызовы

Для записи голосового вызова необходимо настроить модем следующим образом.

АТ!AVCFG=1,0,1 // работаем через I2S

OK

AT!AVSETPROFILE=1 // выбрали профиль 1

OK

ATD89319763ххх; // исходящий вызов

OK

CONNECT 

Для начала и окончания записи используется команда AT!AVAUDIO. Обязательным параметром является указание места сохранения записи. Рекомендуется использовать папку «/usr», поскольку она имеет возможность чтения и записи (остальные — только чтения).

AT!AVAUDIO=2,1,/usr/test.wav // 2 - аудиозапись, 
1 - старт, /usr/test.wav - куда сохранять

ОК //имя сохраняемого файла

AT!AVAUDIO=2,0 // остановка записи

ОК

AT!AVVIOCE=0 // для воспроизведения записи отключаем прием голосового потока

OK

AT!AVAUDIO=1,1,/usr/test.wav // 1 - воспроизведение, 1 - старт, имя файла

OK

AT!AVAUDIO=1,0 // остановка воспроизведения

OK

AT!AVVIOCE=1 // возвращаем настройки по умолчанию для голосового потока

OK

ATH // повесили трубку

OK

При работе через ПК записывать и воспроизводить аудиофайлы можно с помощью стандартных средств Windows или бесплатных программ, например Audacity (рис. 7).

Рис. 7. Рабочее окно Audacity

Для начала записи выбираем микрофон МС7304 и нажимаем Record. По окончании вызова сохраняем запись. Для воспроизведения записи в качестве динамиков выбираем МС7304 и нужную аудиозапись. При голосовом вызове нажимаем PLAY.

Эти возможности работы со аудио могут найти свое применение:

• в call-центрах для оптимизации работы операторов; в системах контроля качества связи;
• в IVR (Interactive Voice Response) — системах предварительно записанных голосовых сообщений;
• в системах предоставления рекламно-информационных услуг;
• в ЦОД;
• и проч.