优异双麦阵列回音消除及降噪模块 A-47测试与设计说明

宏芯佳 · 发表于 2023-3-18 10:42:29

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双麦阵列回音消除及降噪模块 A-47说明书

   A-47 是一款高性能的数字语音处理模块，可以针对免提全双工通话中的回音问题进行消除（AEC），并具有优异的环境噪音(ENC)压制功能，让通话设备获得更好的语音品质。

   A-47 模块内置专业声学处理 DSP 芯片，可以根据不同产品适配相应的程序，配合针对性的算法参数，对全双工通话产品的回音问题，及拾音记录设备的环境噪音问题，得到很完善的解决。

A-47 在此版说明书中，只提针对模拟音频部分使用说明，有关数字接口请参考数字版规格书。此说明书中音频信号都是模拟信号，对于各类音频通话系统都能快速简单的加入，并且模块所有音频信号都支持差分接口，最大减少线路中各种干扰。

   模块支持多种工作模式，主要分为回音消除功能模式及拾音降噪功能模式。两种功能模式又分别对应有近距离，中距离，及远距离三种不同灵敏度程序。模块具有高达 90dB 的回音消除，以及高达 45dB 的环境噪音压制，同时基于单芯片 DSP 处理器，整体功耗低于 25mA ，
可以减少便携移动产品的功耗负担。
   模块端口采用半孔焊盘的设计，体积小巧（长 23mm,宽 20mm）。在已成型的产品中，可以通过转接板快速接入；而在新产品设计时，则可以按模块尺寸图，直接做焊盘形式焊接在系统板上，方便各类产品的设计生产使用。
二，应用领域：
   主要应用各类音频通话产品，安防监控，楼宇通话，会议设备，远程报警等等。能方便快捷的与各类音频拾取系统连接。
※ 智能小区，别墅门禁，智能家居通话对讲系统。
※ 车载通话系统。
※ 智能远程多媒体教育通话系统。
※ 呼叫报警系统。
※ 银行客服通话系统。
※ IPC摄像头设备。
※ 笔记本产品，平板电脑，智能手机，对讲机产品。
※ 停车场/公共场所的门卡，自助服务系统的通话对讲。
※ 家用带通话，监护通话产品。
※ 老人，小孩，宠物监护仪产品。
※ 监狱/医院呼叫服务通话系统。
※ 电梯、企业写字楼、生产车间等广播对讲/监听系统。
※ 安防通话产品。
※ 会议通话设备。
更详细的设计指导说明，请向代理工程人员索取和咨询。QQ:17306290 TEL:15679460636 杨
五，模块电气性能指标：
※ 输入电压：直流+4V～+6.5V ※ 工作电流：22-25mA
※ MIC 输入端口阻抗 15KΩ，单端输入信号最大幅度 1.4Vpp，差分为 2.8Vpp。
※ MIC OUT 模拟音频输出端口阻抗 10KΩ，输出幅度 2.4Vpp
※ SPK IN 模拟参考音频输入端口阻抗 60KΩ，单端输入信号最大幅度 1.4Vpp，差分为
2.8Vpp
※ 麦克风录音拾取范围:10cm-500cm.
※ 回音消除指标:90db
※ 可消除回音空间延迟时间:100mS ※ 最佳状态,有效降噪指标：45dB ※ 工作温度：-45 度～85 度 ※ 工作湿度:相对湿度小于 90%

六，模块尺寸规格

七，设计应用示意图:
1，消回音模式单电容麦克风连接方式

模式1.jpg

   麦克风选用驻集体电容麦克风,接在主麦 MIC0 的正负脚位上.麦克风的灵敏度常规推荐选用-42 dB,如果产品体积比较小，为保证消回音的效果，麦克风灵敏度可以选用更低灵敏度，而产品体积比较大，则可以选择更高灵敏度的咪头。
   麦克风的信号经过 DSP 处理后,从 MIC_OUT 端口差分输出,此差分信号可以连到下一级系统主板的 MIC 输入或 LINE IN 端口上，如果下一级的 MIC 输入或 LINE IN 是单端方式，也可以吧 A-47 模块的 MIC_OUT_N 悬空或接地，只把 MIC_OUT_P 接入后级的信号输入端即可。
A-47 的 SPK_IN 为消回音参考信号的差分输入端口,可以根据需要消回音设备的功放芯片类型，接在功放的音频输出或功放音频输入端。

      此连接方式可对应的程序有：
      a, 远距离消回音降噪程序
      b, 中距离消回音降噪程序
      c, 近距离消回音降噪程序

2，消回音模式双电容麦克风连接方式
模式2.jpg

   麦克风选用驻集体电容麦克风,接在主麦 MIC0 的正负脚位上.麦克风的灵敏度常规推荐选用-42 dB,如果产品体积比较小，为保证消回音的效果，麦克风灵敏度可以选用更低灵敏度，而产品体积比较大，则可以选择更高灵敏度的咪头。

   一般建议选用与主麦克风相同规格的驻极体电容麦克风，由于在远距离程序中，次麦克风的作用不明显，因此双麦方式只建议使用在中距离及近距离程序中，在安装摆放时，2 个麦克风要求朝向不一致，尽量互相远离，让主麦克风 MIC0 对着说话
人的嘴部，而次麦克风 MIC1 对着噪音源方向。

   双麦克风的 LINE IN 和 MIC OUT 连接方式与单麦克风连接方式相同，要求也一致，但要注意的是，只有主 MIC0 的声音处理完后，会从 MIC OUT 输出，而次麦克风 MIC1的声音不会输出，仅作为降噪的辅助信号使用。

   此连接方式可对应的程序有：
   a, 远距离消回音降噪程序 b, 中距离消回音降噪程序
   c, 近距离消回音降噪程序

3，降噪模式单电容麦克风连接方式

模式3.jpg

   降噪模式中，主麦 MIC0 选用常规驻极体电容麦克风，默认推荐选用-42 dB 灵敏度的规格型号，由于不需要做回音消除处理，对麦克风的灵敏度不在限制，可以根据产品的拾音距离要求，选择不同灵敏度规格。

   麦克风的信号经过 DSP 处理后,从 MIC_OUT 端口差分输出,此差分信号可以连到下一级系统主板的 MIC 输入或 LINE IN 端口上，如果下一级的 MIC 输入或 LINE IN 是单端方式，也可以吧 A-47 模块的 MIC_OUT_N 悬空或接地，只把 MIC_OUT_P 接入后级的信号
输入端即可。

   此连接方式可对应的程序有：
   a, 远距离降噪程序 b, 中距离降噪程序
   c, 近距离降噪程序

4，降噪模式双电容麦克风连接方式
模式4.jpg

   双麦降噪模式中，主麦 MIC0 和次麦克风 MIC1 都选用常规驻极体电容麦克风，默认推荐选用-42 dB 灵敏度的规格型号，由于不需要做回音消除处理，对麦克风的灵敏度不在限制，可以根据产品的拾音距离要求，选择不同灵敏度规格。

   双麦克风的 MIC OUT 连接方式与单麦克风连接方式相同，要求也一致，但要注意的是，只有主 MIC0 的声音处理完后，会从 MIC OUT 输出，而次麦克风 MIC1 的声音不会输出，仅作为降噪的辅助信号使用。

   在远距离程序中，次麦克风的作用不明显，因此双麦方式建议使用在中距离及近距离程序中，在安装摆放时，2 个麦克风要求朝向不一致，尽量互相远离，让主麦克风 MIC0对着说话人的嘴部，而次麦克风 MIC1 对着噪音源方向。
特别要说明一下，主次麦克风的灵敏度可以根据使用环境及产品要求，而选择不同灵敏度型号进行搭配使用。比如环境噪音比较严重，对降噪要求比较强，则次麦 MIC1 可以选择比主麦 MIC0灵敏度高一些，这样次麦克风可以尽量的多拾取到噪音源，从而在降噪时，可以吧更多
的噪音过滤。但任何方式下，都要注意，为了最大保证主说话人的声音流畅，必须让主次麦克风拾取到的主说话人声音有一个差值，这个差值越大越好。

   此连接方式可对应的程序有：
   a, 中距离降噪程序
   b, 近距离降噪程序

更详细的设计指导说明，请向代理工程人员索取和咨询。QQ:17306290 TEL:15679460636 杨

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