RK android平台多MIC开发：从驱动配置到算法适配

 

 

在智能音箱、视频会议设备等场景中，多 MIC（麦克风）配置是实现远场拾音、降噪、回声消除的核心基础。瑞芯微（Rockchip）在多 MIC 开发上提供了统一框架与差异化配置，本文将结合官方技术文档，从声卡注册与 DTS 配置、音频测试、算法集成、常见问题解决四大维度，手把手教你完成多 MIC 开发，附具体文件路径与实操代码。

一、核心前提：不同芯片的共性与差异

 

瑞芯微各芯片多 MIC 开发的核心逻辑一致（基于simple-audio-card框架、依赖 TinyALSA 工具链），但需注意接口与 DTS 路径差异，下表可快速定位关键信息：

 

 

芯片型号	支持的 MIC 接口	核心参考 DTS 路径	录音设备节点（默认）	关键 Codec 示例
RK3399	I2S、外挂 ADC	无固定路径（参考 ES8323/ES7210 示例）	pcmC0D1c	ES8323、ES7210、RT5640
RK3326/PX30	I2S、PDM	arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3326-evb-ai-va-v11.dts	pcmC0D1c	RK809、RK817
RK3566/RK3568	I2S、PDM	arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3566-evb2-lp4x-v10-pdm-mic-array.dts	pcmC1D1c	RK809、ES7202、ES7243e

提示：若找不到对应 DTS 文件，可在arch/arm64/boot/dts/rockchip/目录下全局搜索pdm、i2s、mic等关键词，或参考同系列芯片的多 MIC 配置示例。

 

 

二、关键步骤：多 MIC 开发全流程（附代码与路径）

 

多 MIC 开发的核心是声卡注册（DTS 配置）→ 内核适配 → 测试验证 → 算法集成，每个步骤均需结合芯片特性调整，以下为具体实操：

 

 

1. 第一步：声卡注册与 DTS 配置（核心）

 

声卡是多 MIC 数据传输的 “桥梁”，需通过 DTS 配置cpu_dai（如 I2S/PDM 接口）、codec_dai（如 RK809 codec）与dai-link（连接两者），分 3 种典型场景：

 

 

场景 1：PDM 多 MIC（RK3326/PX30/RK3566/RK3568 通用）

 

PDM 接口支持多通道（1-8ch），1-2 通道通常用于 “回采”，3-8 通道用于 MIC 拾音，以 RK3566 为例：

 

 

•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  

// 路径：arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3566-evb2-lp4x-v10-pdm-mic-array.dtsrk809_sound_micarray: rk809-sound-micarray {    compatible = "simple-audio-card";    simple-audio-card,name = "rockchip,rk809-codec"; // 声卡名称    simple-audio-card,mclk-fs = <256>; // 主时钟倍数（固定）        // dai-link0：播放（I2S接口）    simple-audio-card,dai-link@0 {        format = "i2s";        cpu { sound-dai = <&i2s1_8ch>; }; // 绑定I2S1_8ch播放接口        codec { sound-dai = <&rk809_codec 0>; }; // 绑定Codec播放端    };        // dai-link1：录音（PDM接口，多MIC）    simple-audio-card,dai-link@1 {        format = "pdm";        cpu { sound-dai = <&pdm>; }; // 绑定PDM录音接口        codec { sound-dai = <&rk809_codec 1>; }; // 绑定Codec录音端    };};// 使能I2S1_8ch播放接口&i2s1_8ch {    status = "okay";    #sound-dai-cells = <0>;    rockchip,clk-trcm = <1>;    pinctrl-0 = <&i2s1m0_sclktx &i2s1m0_lrcktx &i2s1m0_sdo0>;};// 使能PDM录音接口（多MIC核心）&pdm {    status = "okay";    #sound-dai-cells = <0>;    pinctrl-0 = <&pdmm0_clk &pdmm0_clk1 &pdmm0_sdi0 &pdmm0_sdi1 &pdmm0_sdi2 &pdmm0_sdi3>;};// 配置RK809 Codec（需支持回采与多通道）&rk809_codec {    #sound-dai-cells = <1>;    compatible = "rockchip,rk809-codec", "rockchip,rk817-codec";    clocks = <&cru I2S1_MCLKOUT>;    clock-names = "mclk";    adc-for-loopback; // 使能回采功能    pdmdata-out-enable; // PDM数据使能    hp-volume = <20>; // 耳机音量（可调整）    spk-volume = <3>; // 喇叭音量（可调整）    mic-in-differential; // 差分MIC输入（提升抗干扰）    status = "okay";};

场景 2：I2S 多 MIC（RK3399/RK3326 通用）

 

若 MIC 通过 I2S 接口连接（如 RK3399 使用 ES8323 Codec），需配置 I2S 多通道与 Codec 驱动：

 

 

•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  

// RK3399 ES8323示例（无固定路径，需自定义）es8323-sound {    status = "okay";    compatible = "simple-audio-card";    simple-audio-card,format = "i2s";    simple-audio-card,name = "rockchip,es8323-codec";    simple-audio-card,mclk-fs = <256>;        // CPU端：绑定I2S0    simple-audio-card,cpu { sound-dai = <&i2s0>; };    // Codec端：绑定ES8323    simple-audio-card,codec { sound-dai = <&es8323>; };};// ES8323 Codec配置（I2C地址0x11）es8323: es8323@11 {    #sound-dai-cells = <0>;    compatible = "everest,es8323";    reg = <0x11>;    clocks = <&cru SCLK_I2S_8CH_OUT>;    clock-names = "mclk";    spk-con-gpio = <&gpio0 11 GPIO_ACTIVE_HIGH>; // 喇叭控制GPIO    hp-det-gpio = <&gpio4 28 GPIO_ACTIVE_HIGH>; // 耳机检测GPIO    status = "okay";};// 同时修改ES8323驱动，支持8通道（关键！）// 路径：kernel/sound/soc/codecs/es8323.c（需全局搜索驱动文件）static struct snd_soc_dai_driver es8323_dai = {    .capture = {        .stream_name = "Capture",        .channels_min = 2,        .channels_max = 8, // 原默认2，改为8通道        .rates = es8323_RATES,        .formats = es8323_FORMATS,    },};

场景 3：外挂 ADC + 虚拟声卡（所有芯片通用）

 

若 ADC 驱动无标准声卡逻辑（如仅初始化寄存器），需用dummy-codec（虚拟 Codec）注册声卡：

 

 

•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  

// 定义虚拟Codecdummy_codec: dummy-codec {    compatible = "rockchip,dummy-codec";    #sound-dai-cells = <0>;};// 注册声卡（以RT5640为播放Codec，虚拟Codec为录音）rt5640-sound {    compatible = "simple-audio-card";    simple-audio-card,name = "rockchip,rt5640-codec";    simple-audio-card,mclk-fs = <256>;        // 播放链路（RT5640）    simple-audio-card,dai-link@0 {        format = "i2s";        cpu { sound-dai = <&i2s0>; };        codec { sound-dai = <&rt5640>; };    };        // 录音链路（虚拟Codec）    simple-audio-card,dai-link@1 {        format = "i2s";        cpu { sound-dai = <&i2s0>; };        codec { sound-dai = <&dummy_codec>; };    };};

2. 第二步：内核强制 8 通道（RK3399 、RK3576必做，其他芯片可选）

 

部分芯片（如 RK3399）默认 I2S 驱动仅支持 2 通道，需修改内核代码强制 8 通道：

 

 

•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  

// 路径：kernel/sound/soc/rockchip/rockchip_i2s.cstatic int rockchip_i2s_hw_params(struct snd_pcm_substream *substream, struct snd_pcm_hw_params *params) {    // ... 原有代码 ...    if (substream->stream == SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE) {        regmap_update_bits(i2s->regmap, I2S_RXCR, I2S_RXCR_VDW_MASK | I2S_RXCR_CSR_MASK, val);    } else {        regmap_update_bits(i2s->regmap, I2S_TXCR, I2S_TXCR_VDW_MASK | I2S_TXCR_CSR_MASK, val);                // 新增：播放时强制录音8通道（用于回采+MIC）        dev_info(i2s->dev, "for echo fixed 8 channels capture when playbackn");        val = 0;        val |= I2S_CHN_8; // 8通道        val |= I2S_TXCR_VDW(16); // 16bit（32bit需改为I2S_TXCR_VDW(32)）        regmap_update_bits(i2s->regmap, I2S_RXCR, I2S_RXCR_VDW_MASK | I2S_RXCR_CSR_MASK, val);    }    // ... 原有代码 ...}// 修改DAI驱动，支持8通道static struct snd_soc_dai_driver rockchip_i2s_dai = {    .capture = {        .stream_name = "Capture",        .channels_min = 2,        .channels_max = 8, // 原默认2，改为8        .rates = SNDRV_PCM_RATE_8000_192000,        .formats = (SNDRV_PCM_FMTBIT_S8 | SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE),    },};

3. 第三步：音频测试（验证多通道是否正常）

 

测试工具使用 TinyALSA（tinycap录音、tinymix配置通路），需先通过mm编译external/tinyalsa/生成工具，再按以下步骤操作：

 

 

步骤 1：确认声卡注册成功

 

•  
•  
•  
•  

# 查看已注册声卡（需出现目标Codec，如rockchip,rk809-codec）adb shell cat /proc/asound/cards# 查看录音设备节点（多MIC通常对应pcmCxD1c，如RK3566为pcmC1D1c）adb shell ls -l /dev/snd/

示例输出（RK3566）：

 

 

•  

crw-rw---- 1 system audio 116, 7 2024-05-20 10:00 pcmC1D1c // 多MIC录音节点

步骤 2：打开录音通路

 

•  
•  
•  
•  
•  

# 格式：tinymix -D [声卡ID] [通路ID] [使能值]# 示例：RK3566打开声卡1的录音通路（通路ID需根据Codec调整，默认1为录音）adb shell tinymix -D 1 1 1# （可选）打开喇叭放音通路（用于测试回采）adb shell tinymix -D 1 0 2

步骤 3：录制 8 通道音频

 

•  
•  
•  

# 格式：tinycap [保存路径] -D [声卡ID] -d [设备ID] -c [通道数] -r [采样率] -b [位宽] -p [周期大小] -n [周期数]# 示例：RK3566录制8通道、16K采样率、16bit音频adb shell tinycap /sdcard/multi-mic-record.wav -D 1 -d 1 -c 8 -r 16000 -b 16 -p 1024 -n 3

步骤 4：分析录音文件

 

将录音文件导出到 PC，用Adobe Audition或Audacity打开，查看 8 个通道的波形：

 

 

•1-2 通道：回采信号（若播放了测试音频，应有波形）；

 

 

•3-8 通道：MIC 拾音（说话时应有波形，静音时无杂波）。

 

 

4. 第四步：多 MIC 算法集成（对接 AI 降噪 / 回声消除）

 

Android 原生录音机仅支持 1-2 通道，需集成第三方多 MIC 算法（如 AEC、波束成形），核心是在tinyalsa_hal中嵌入算法，步骤如下：

 

 

步骤 1：修改 TinyALSA HAL，关闭原生降噪

 

•  
•  
•  
•  
•  
•  

// 路径：hardware/rockchip/audio/tinyalsa_hal/audio_hw.h#ifndef RK3368// 注释掉原生SPEEX降噪，避免与第三方算法冲突+//#define SPEEX_DENOISE_ENABLE-#define SPEEX_DENOISE_ENABLE#endif

步骤 2：屏蔽通道固定代码（避免强制 2 通道）

 

•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  

// 路径：external/tinyalsa/pcm.c// 注释掉以下代码（强制通道检查的逻辑）/*if(!(pcm->config.channels == 1)) {    if(channalFlags == -1 ) {        if(startCheckCount < SAMPLECOUNT) {            startCheckCount += count;        } else {            channalFlags = channel_check(data,count/2);        }    }//if(channalFlags == -1)    channel_fixed(data,count/2, channalFlags);}*/

步骤 3：嵌入第三方算法

 

在hardware/rockchip/audio/tinyalsa_hal/的录音流程中（如audio_hw.c的start_input_stream函数），添加算法调用：

 

 

1.从pcmCxD1c读取 8 通道原始数据；

 

 

2.调用算法处理（如 AEC 消回音、降噪）；

 

 

3.输出 2 通道处理后的数据（供原生 APP 使用）。

 

 

算法集成框架参考：

 

 

三、常见问题与解决方案（避坑指南）

 

1. 问题 1：录音只有 2 通道，无 8 通道？

 

•原因 1：Codec 驱动channels_max未设为 8（如 ES8323 驱动需改channels_max = 8）；

 

 

•原因 2：内核 I2S 驱动未强制 8 通道（RK3399 需改rockchip_i2s.c）；

 

 

•解决：检查codec驱动和rockchip_i2s.c的通道配置，确保均为 8。

 

 

2. 问题 2：部分 MIC 通道无波形？

 

•原因 1：PDM/I2S 引脚未配置（需在 DTS 的pinctrl-0中添加所有 MIC 的引脚）；

 

 

•原因 2：MIC 硬件故障（如虚焊、供电不足）；

 

 

•解决：先检查 DTS 引脚配置，再用示波器测量 MIC 接口的时钟与数据信号。

 

 

3. 问题 3：回采通道无波形？

 

•原因 1：未打开回采功能（Codec 需配置adc-for-loopback）；

 

 

•原因 2：未播放测试音频（回采需先通过tinyplay播放音频）；

 

 

•解决：确认 DTS 中adc-for-loopback已启用，且录音时播放了测试音频。

 

 

4. 问题 4：算法集成后无输出？

 

•原因 1：tinyalsa_hal未读取正确的录音节点（默认是pcmC0D0c，需改为多 MIC 节点如pcmC1D1c）；

 

 

•解决：在audio_hw.c中修改pcm_open的参数，指定多 MIC 的声卡 ID 和设备 ID。

 

 

四、开发资源汇总

 

1.关键文件路径（全局搜索关键词）：

 

 

◦DTS：arch/arm64/boot/dts/rockchip/（搜索pdm、i2s、mic-array）；

 

 

◦内核驱动：kernel/sound/soc/rockchip/rockchip_i2s.c、kernel/sound/soc/codecs/（搜索 Codec 型号如es8323）；

 

 

◦TinyALSA：external/tinyalsa/、hardware/rockchip/audio/tinyalsa_hal/。

 

 

2.工具下载：

 

 

◦音频分析：Audacity（免费）、Adobe Audition；

 

 

◦ADB 工具：Android SDK Platform Tools。

 

 

五、总结

 

瑞芯微多 MIC 开发的核心是 “DTS 配置通道 + 内核适配 8 通道 + 算法处理多通道数据”，不同芯片的差异主要在接口（PDM/I2S）与文件路径，开发者可按以下流程快速落地：

 

 

1.确定芯片的 MIC 接口（PDM/I2S）与参考 DTS；

 

 

2.配置 DTS 的cpu_dai、codec_dai与dai-link；

 

 

3.测试 8 通道录音，验证硬件正常；

 

 

4.集成第三方算法，对接上层 APP。

 

 

附录：多 MIC 开发脑图