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ESP Multi-Room Music 方案：支持音频实时同步播放 实现音乐互联共享_多音箱音频同步

作者：凡人多烦事01 | 2024-04-26 18:46:32

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多音箱音频同步

项目背景

随着无线通信技术的发展，针对不同音频应用领域的无线音频产品正不断涌现。近日，乐鑫科技推出了基于 Wi-Fi 的多扬声器互联共享音乐通信协议——ESP Multi-Room Music 方案。该方案使用乐鑫自研的基于 Wi-Fi 局域网的音频同步播放技术，支持音频设备间低延时自动校准，打造影院级立体声环绕系统。该方案具有以下优势：

  • 影院级立体声环绕系统： 可居家轻松构建影院级的立体声环绕系统，升级家庭影音系统，感受高质量的澎湃声音体验。
  • 低延时自校准：ESP Multi-Room Music 方案支持自动低延时校准，确保在不同位置的所有扬声器声音同步。
  • DIY 环绕效果：支持用户自定义多设备之间的组网以及环绕效果，可以根据用户的居家环境和喜好，实现对音箱的智能 DIY 群组控制。
  • 多播放来源：支持来自媒资云端、手机设备、本地 AUX等输入方式，可随时随地构建设备协同播放场景。
  • 稳定性和可靠性：基于局域网 Wi-Fi 技术，提供稳定、可靠的音频数据传输，让用户的音频体验更加流畅。
  • 易于安装和使用：无需复杂的设置过程，用户即可轻松安装和使用。同时摆脱繁琐的信号线缆，使空间更加整洁。

观看视频了解 ESP Multi-Room Music 方案。

ESP 音乐互联共享【超酷】

ESP Multi-Room Music 方案开源项目现已开源在 GitHub。

项目价值

ESP Multi-Room Music 方案支持单个音箱的独立操作，在实现语音对话、音乐播放的同时，还能与其他预设群组音箱同步播放，并完成精确的实时校准同步，以实现立体环绕的音箱效果。这意味着，无论是个人消费类音响产品，还是专业商业音响产品，该方案都能为用户提供卓越的环绕体验和便利的使用体验。因其低时延同步播放的特性，该方案还能够被用于校园广播、居家检测报警、工厂流程化产品等应用中，为实时音频信息传递和设备实时共享提供关键支持。此外，ESP Multi-Room Music 方案还能与 ESP RainMaker 云平台实现互联，在满足用户使用 APP 对音响进行 DIY 群组控制的同时，还能作为语音中枢记录环境中的其他智能产品。

综上所述，ESP Multi-Room Music 方案为音频互联共享提供了崭新和高效的解决方案，这将为用户、学生、家庭和企业带来更丰富、更便捷、更智能的音频体验！

开发指南

1. 环境配置

硬件要求：本例程支持的开发板在 $ADF_PATH/examples/README_CN.md 文档中例程与乐鑫音频开发板的兼容性表格中有标注，表格中标有绿色复选框的开发板均可运行本例程。如下面的配置一节所述，可以在 menuconfig 中选择开发板。

2. 编译和下载

使用 IDF 其他分支：本例程支持 IDF release/v4.2 及以后的分支，例程默认使用 IDF release/v4.4 分支。

  1. cd $IDF_PATH
  2.  
  3. git checkout master
  4.  
  5. git pull
  6.  
  7. git checkout release/v4.2
  8.  
  9. git submodule update --init --recursive

配置：打开配置选项 idf.py menuconfig。

在 menuconfig > Audio HAL 中选择合适的开发板。

在 Example Configuration > WiFi SSID 和 WiFi Password 配置 Wi-Fi 网络。

编译和下载：请先编译版本并烧录到开发板上，然后运行 monitor 工具来查看串口输出 (替换 PORT 为端口名称):

idf.py -p PORT flash monitor

退出调试界面使用 Ctrl-]。

有关配置和使用 ESP-IDF 生成项目的完整步骤，请参阅《ESP-IDF 编程指南》。

3. 如何使用例程

功能和用法：

  • 准备三块及以上乐鑫音频开发板（例如 ESP32-S3-Krovo-2 或者 ESP32-LyraT-Mini），同时在所有开发板上加载并运行示例。
  • 当所有开发板都处于从机开始搜索模式后，按下其中一块开发板的 PLAY/REC 键开始 (ESP) Multi-Room Music 播放。

日志输出：

  • 从机开始搜索，打印如下：
  1. I (5451) ESP_AUDIO_TASK: media_ctrl_task running...,0x3f805a60
  2.  
  3.  
  4.  
  5. ----------------------------- ESP Audio Platform -----------------------------
  6.  
  7. |                                                                            |
  8.  
  9. |                 ESP_AUDIO-v1.6.6-10-gf944a6b-aca0d7f-2d83f7a               |
  10.  
  11. |                     Compile date: Mar 15 2021-11:14:21                     |
  12.  
  13. ------------------------------------------------------------------------------
  14.  
  15. I (5492) ESP_AUDIO_CTRL: Func:media_ctrl_create, Line:342, MEM Total:4338832 Bytes, Inter:220956 Bytes, Dram:205124 Bytes
  16.  
  17.  
  18.  
  19. I (5504) AUDIO_HAL: Codec mode is 3, Ctrl:1
  20.  
  21. I (5510) MRM_EXAMPLE: [ 3 ] Create and start input key service
  22.  
  23. I (5516) ESP_DECODER: esp_decoder_init, stack size is 30720
  24.  
  25. I (5522) I2S: DMA Malloc info, datalen=blocksize=1200, dma_buf_count=3
  26.  
  27. I (5545) I2S: APLL: Req RATE: 48000, real rate: 47999.961, BITS: 16, CLKM: 1, BCK_M: 8, MCLK: 12287990.000, SCLK: 1535998.750000, diva: 1, divb: 0
  28.  
  29. I (5549) ESP_AUDIO_CTRL: Enter play procedure, src:0
  30.  
  31. I (5554) ESP_AUDIO_CTRL: Play procedure, URL is ok, src:0
  32.  
  33. I (5560) ESP_AUDIO_CTRL: Request_CMD_Queue CMD:0, Available:5, que:0x3ffd5320
  34.  
  35. I (5568) ESP_AUDIO_TASK: It's a decoder
  37. I (5572) ESP_AUDIO_TASK: 1.CUR IN:[IN_raw],CODEC:[DEC_auto],RESAMPLE:[48000],OUT:[OUT_iis],rate:0,ch:0,pos:0
  39. I (5583) ESP_AUDIO_TASK: 2.Handles,IN:0x3f806fd0,CODEC:0x3f807254,FILTER:0x3f8075b8,OUT:0x3f807414
  41. I (5592) ESP_AUDIO_TASK: 2.2 Update all pipeline
  43. I (5597) ESP_AUDIO_TASK: 2.3 Linked new pipeline
  45. I (5603) AUDIO_PIPELINE: link el->rb, el:0x3f806fd0, tag:IN_raw, rb:0x3f807758
  47. I (5611) AUDIO_PIPELINE: link el->rb, el:0x3f807254, tag:DEC_auto, rb:0x3f809f98
  49. I (5619) AUDIO_PIPELINE: link el->rb, el:0x3f8075b8, tag:Resample, rb:0x3f80bfd8
  51. I (5627) ESP_AUDIO_TASK: 3. Previous starting...
  53. I (5632) AUDIO_ELEMENT: [IN_raw-0x3f806fd0] Element task created
  55. I (5639) AUDIO_THREAD: The DEC_auto task allocate stack on external memory
  57. I (5648) AUDIO_ELEMENT: [DEC_auto-0x3f807254] Element task created
  59. I (5653) AUDIO_ELEMENT: [DEC_auto] AEL_MSG_CMD_RESUME,state:1
  61. I (5660) ESP_AUDIO_TASK: No Blocking play with decoder
  63. I (5665) ESP_AUDIO_TASK: Recv Element[IN_raw-0x3f806fd0] MSG,type:20000,cmd:8,len:4,status:AEL_STATUS_STATE_RUNNING
  65. I (5677) ESP_AUDIO_TASK: Recv Element[IN_raw-0x3f806fd0] MSG,type:20000,cmd:8,len:4,status:AEL_STATUS_STATE_RUNNING
  67. I (5688) ESP_DECODER: Ready to do audio type check, pos:0, (line 104)
  69. I (5695) ESP_AUDIO_CTRL: Func:_ctrl_play, Line:763, MEM Total:4267572 Bytes, Inter:206344 Bytes, Dram:190512 Bytes
  73. I (5706) ESP_AUDIO_CTRL: Exit play procedure, ret:0
  75. W (5714) MRM_MULTICAST: creat addr 239.255.255.252 port 1900
  77. I (5718) AUDIO_THREAD: The mrm_slave_client task allocate stack on external memory
  79. I (5726) MRM_CLIENT: Slave start searching...
  • 主机开始播放，打印如下：
  1. I (56177) MRM_EXAMPLE: [ * ] [Play] input key event
  2.  
  3. I (56734) MRM_CLIENT: slave client task stoped
  4.  
  5. I (56735) AUDIO_THREAD: The mrm_master_client task allocate stack on external memory
  6.  
  7. I (58324) HTTP_STREAM: total_bytes=2994349
  8.  
  9. I (58325) AUDIO_ELEMENT: [http-0x3f805e44] Element task created
  10.  
  11. I (58325) AUDIO_THREAD: The multi_room_play task allocate stack on external memory
  12.  
  13. I (58334) ESP_DECODER: Detect audio type is MP3
  14.  
  15. I (58338) MP3_DECODER: MP3 opened
  16.  
  17. I (58342) ADF_BIT_STREAM: The element is 0x3f807254. The reserve data 2 is 0x0.
  18.  
  19. I (58353) ESP_AUDIO_TASK: Recv Element[DEC_auto-0x3f807254] MSG,type:20000,cmd:8,len:4,status:AEL_STATUS_STATE_RUNNING
  20.  
  21. I (58367) ESP_AUDIO_TASK: Received music info then on play
  22.  
  23. I (58368) ESP_AUDIO_TASK: On event play, status:UNKNOWN, 0
  24.  
  25. I (58374) AUDIO_THREAD: The Resample task allocate stack on external memory
  26.  
  27. I (58382) AUDIO_ELEMENT: [Resample-0x3f8075b8] Element task created
  28.  
  29. I (58391) AUDIO_ELEMENT: [Resample] AEL_MSG_CMD_RESUME,state:1
  30.  
  31. I (58395) AUDIO_ELEMENT: [OUT_iis-0x3f807414] Element task created
  32.  
  33. I (58402) AUDIO_ELEMENT: [OUT_iis] AEL_MSG_CMD_RESUME,state:1
  34.  
  35. I (58408) I2S_STREAM: AUDIO_STREAM_WRITER
  36.  
  37. I (58413) ESP_AUDIO_TASK: Recv Element[OUT_iis-0x3f807414] MSG,type:20000,cmd:8,len:4,status:AEL_STATUS_STATE_RUNNING
  38.  
  39. I (58567) RSP_FILTER: sample rate of source data : 44100, channel of source data : 2, sample rate of destination data : 2
  40.  
  41. I (58571) ESP_AUDIO_TASK: Recv Element[Resample-0x3f8075b8] MSG,type:20000,cmd:8,len:4,status:AEL_STATUS_STATE_RUNNING
  42.  
  43. I (58583) ESP_AUDIO_TASK: ESP_AUDIO status is AEL_STATUS_STATE_RUNNING, 0, src:0, is_stopping:0
  44.  
  45. I (58592) ESP_AUDIO_TASK: Func:media_ctrl_task, Line:860, MEM Total:4169352 Bytes, Inter:155804 Bytes, Dram:139972 Bytes
  46.  
  47.  
  48.  
  49. I (59139) MRM_CLIENT: ===== Send Sync =====
  50.  
  51. Version:ESP32 MRM/1.0
  52.  
  53. Tag:SYNC_PTS
  54.  
  55. TSF:5784716
  56.  
  57. Sync:533
  58.  
  59.  
  60.  
  61. I (59543) MRM_CLIENT: ===== Send Sync =====
  62.  
  63. Version:ESP32 MRM/1.0
  64.  
  65. Tag:SYNC_PTS
  66.  
  67. TSF:5785121
  68.  
  69. Sync:938
  70.  
  71.  
  72.  
  73. I (59947) MRM_CLIENT: ===== Send Sync =====
  74.  
  75. Version:ESP32 MRM/1.0
  76.  
  77. Tag:SYNC_PTS
  78.  
  79. TSF:5785525
  80.  
  81. Sync:1344
  82.  
  83.  
  84.  
  85. I (60350) MRM_CLIENT: ===== Send Sync =====
  86.  
  87. Version:ESP32 MRM/1.0
  88.  
  89. Tag:SYNC_PTS
  90.  
  91. TSF:5785929
  92.  
  93. Sync:1749
  • 从机开始播放，打印如下：
  1. I (59095) MRM_EXAMPLE: slave set url https://dl.espressif.com/dl/audio/ff-16b-2c-44100hz.mp3
  2.  
  3. I (60563) HTTP_STREAM: total_bytes=2994349
  4.  
  5. I (60563) AUDIO_ELEMENT: [http-0x3f805e44] Element task created
  6.  
  7. W (60563) AUIDO_MEM: Can't support stack on external memory due to ESP32 chip is 1
  9. I (60573) ESP_DECODER: Detect audio type is MP3
  11. I (60577) MP3_DECODER: MP3 opened
  13. I (60581) ADF_BIT_STREAM: The element is 0x3f806250. The reserve data 2 is 0x0.
  15. I (60592) ESP_AUDIO_TASK: Recv Element[DEC_auto-0x3f806250] MSG,type:20000,cmd:8,len:4,status:AEL_STATUS_STATE_RUNNING
  17. I (60607) ESP_AUDIO_TASK: Received music info then on play
  19. I (60608) ESP_AUDIO_TASK: On event play, status:UNKNOWN, 0
  21. W (60613) AUIDO_MEM: Can't support stack on external memory due to ESP32 chip is 1
  22.  
  23. I (60621) AUDIO_ELEMENT: [Resample-0x3f8065b4] Element task created
  24.  
  25. I (60629) AUDIO_ELEMENT: [Resample] AEL_MSG_CMD_RESUME,state:1
  26.  
  27. I (60634) AUDIO_ELEMENT: [OUT_iis-0x3f806410] Element task created
  28.  
  29. I (60641) AUDIO_ELEMENT: [OUT_iis] AEL_MSG_CMD_RESUME,state:1
  30.  
  31. I (60647) I2S_STREAM: AUDIO_STREAM_WRITER
  32.  
  33. I (60653) ESP_AUDIO_TASK: Recv Element[OUT_iis-0x3f806410] MSG,type:20000,cmd:8,len:4,status:AEL_STATUS_STATE_RUNNING
  34.  
  35. I (60800) RSP_FILTER: sample rate of source data : 44100, channel of source data : 2, sample rate of destination data : 2
  36.  
  37. I (60804) ESP_AUDIO_TASK: Recv Element[Resample-0x3f8065b4] MSG,type:20000,cmd:8,len:4,status:AEL_STATUS_STATE_RUNNING
  38.  
  39. I (60815) ESP_AUDIO_TASK: ESP_AUDIO status is AEL_STATUS_STATE_RUNNING, 0, src:0, is_stopping:0
  40.  
  41. I (60824) ESP_AUDIO_TASK: Func:media_ctrl_task, Line:860, MEM Total:4167400 Bytes, Inter:108288 Bytes, Dram:92456 Bytes
  42.  
  43.  
  44.  
  45. I (61554) MRM_EXAMPLE: slave got sync 601
  46.  
  47. I (61554) MRM_CLIENT: [sync] Sync 601 PTS 714 E2E_delay [68] sync diff [-13] ms
  48.  
  49. I (61964) MRM_EXAMPLE: slave got sync 1011
  50.  
  51. I (61965) MRM_CLIENT: [sync] Sync 1011 PTS 1024 E2E_delay [73] sync diff [-3] ms

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