Afin d’accélérer le développement de projets audio sans fil de nouvelle génération, Nordic Semiconductor a mis au point une plate-forme de conception pour le développement rapide de produits intégrant la technologie Bluetooth LE Audio. Ce kit, baptisée DK Audio, comprend tout ce dont les développeurs ont besoin pour profiter de la qualité sonore, de la faible consommation d'énergie et des améliorations stéréo sans fil apportées par le Bluetooth LE Audio. La plate-forme s’appuie sur la puce-système nRF5340 de Nordic, dotée de deux coeurs Arm Cortex-M33.

Pour rappel, la spécification LE Audio, introduite dans la version Bluetooth 5.2 est décrite par le Bluetooth Special Interest Group (SIG) comme "l'avenir du son sans fil". La technologie repose sur le codec LC3 (Low Complexity Communication Codec), qui remplace le codec SBC (Sub Band Codec) utilisé par la pile audio du Bluetooth Classic (Bluetooth BR/EDR). Avec le codec LC3, le LE Audio offre à la fois une qualité audio améliorée et une meilleure autonomie pour les batteries que le Classic Audio dans tous les cas d'utilisation (pour plus de détails, lire notre article).

Selon le Bluetooth SIG, des tests d'écoute approfondis ont montré qu'à toutes les fréquences d'échantillonnage, la qualité audio du LC3 dépasse celle du SBC et que le nouveau codec offre une qualité audio équivalente ou supérieure avec un débit de données sans fil divisé par deux. Ce débit de données inférieur est un facteur clé pour minimiser la consommation d'énergie des produits LE Audio. LE Audio apporte également la notion de stéréo sans fil (TWS, True Wireless Stereo) et le partage audio.

Avec le kit nRF5340 Audio DK, plate-forme configurable qui fonctionne comme un dongle USB, il est ainsi possible de se lancer dans des projets LE Audio pour envoyer et recevoir des données audio de haute qualité à partir d'un PC, d'un casque professionnel ou d'un écouteur TWS.

Dans le détail, le kit offre deux prises audio 3,5 mm pour des entrées analogiques et des sorties casque, cinq boutons et voyants programmables par l'utilisateur, un emplacement pour carte SD pour du stockage supplémentaire, la sonde J-Link de Segger pour la programmation et le débogage, ainsi que des connecteurs pour accéder aux interfaces analogiques/numériques et aux E/S généralistes. Le DK est alimenté à travers un lien USB mais dispose également d'un connecteur pour une alimentation sur batterie Li-Ion/Li-Po. La consommation de courant peut être mesurée sur la carte à l'aide de broches de mesure de courant ad hoc et de l’outil Power Profiler Kit II (PPK2) de Nordic.

Au cœur du dispositif se trouve donc le circuit SoC nRF5340 qui combine un processeur d'application hautes performances (un cœur Arm Cortex-M33 à 128 MHz doté de 1 Mo de mémoire flash et de 512 Ko de RAM), pour la gestion du codec audio LC3 par exemple, et un processeur réseau à ultrabasse consommation entièrement programmable (un cœur Arm Cortex-M33 à 64 MHz flanqué de 256 Ko de flash et 64 Ko de RAM, utilisé ici pour gérer la pile de protocole Bluetooth LE Audio RF de Nordic). Cette architecture double cœur assure ici une efficacité énergétique optimale avec des performances élevées.

En plus du SoC nRF5340, l'Audio DK comprend le circuit intégré de gestion de l'alimentation (PMIC) nPM1100 de Nordic et le DSP audio CS47L63 de Cirrus Logic. Le PMIC est doté d'un régulateur abaisseur configurable et d'un chargeur de batterie intégré avec un courant de charge jusqu'à 400 mA. La compacité du nPM1100 en fait, selon Nordic, un PMIC adapté aux applications à espace restreint comme les écouteurs TWS. De son côté, le convertisseur numérique/analogique hautes performances CS47L6 avec son pilote de sortie différentiel est optimisé pour une connexion directe à une charge de casque externe.

« Avec le LE Audio, aucun compromis technique ne limite ce qu'un concepteur peut faire, s’enthousiasme Vince Hagen, responsable du développement commercial pour LE Audio chez Nordic Semiconductor. Il apporte une meilleure qualité audio, y compris TWS, une connectivité sans fil plus robuste et une autonomie sur batterie considérablement améliorée. »