利用高性能語音捕獲SoC提升智能手機及平板電腦等應用的語音辨識度
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特別值得一提的是,BelaSigna R261采用的雙麥克風實時自適應噪聲消減算法提供兩種基本的算法模式,分別是遠距離拾音模式(算法模式0)和近距離拾音模式(算法模式1)。算法模式0針對遠距離拾音而優(yōu)化,可以拾取多達6米遠的語音,同時抑制噪聲,并支持360度全方位拾音,適合于筆記本電腦、免提電話/會議或手機免提通話模式。在這種模式下,即使用戶沒有對準麥克風,甚至是遠離麥克風,都能提供極佳的語音清晰度,從而增強用戶使用的自由度。算法模式1針對近距離拾音而優(yōu)化,這時用戶離麥克風極近(距離小于5厘米),即在近距離內(nèi)拾取語音,有效抑制各種環(huán)境噪聲,適用于手機、學習機、對講機等在強噪聲環(huán)境中工作的設(shè)備。
除了這兩種基本算法模式,BelaSigna R261還提供定制算法模式,幫助制造商滿足特定應用需求。這種算法模式支持特殊配置,并能夠通過外部EEPROM或I2C控制接口加載新的算法參數(shù)來調(diào)整。算法效果能夠根據(jù)特定應用、麥克風類型、位置及其它系統(tǒng)參數(shù)來優(yōu)化。
如上所述,BelaSigna R261提供高集成度,內(nèi)置自適應噪聲消減算法,能夠直接連接至數(shù)字麥克風接口或主芯片(基帶處理器)的麥克風輸入端。故除了支持多種拾音模式,這器件的另一項重要優(yōu)勢就是便于集成到設(shè)計之中,可將設(shè)計入選(design-in)所須的時間和工程工作減至最少,因為設(shè)計團隊不須開發(fā)或獲取算法,也不須設(shè)計復雜的支援及接口電路。
這器件也使關(guān)注成本的原設(shè)備制造商(OEM)能夠在設(shè)計中采用便宜的兩個(不一定匹配的)全向麥克風,令麥克風的布設(shè)更靈活,且生產(chǎn)線上不須調(diào)試麥克風,進一步節(jié)省時間及成本。這SoC采用極緊湊的5.3 mm2 WLCSP封裝(包括26球和30球兩種版本),占用的電路板空間比其它可選方案小得多,即使空間最受限的便攜消費電子產(chǎn)品外形因數(shù)也用得上。此外,這器件在3.3 V電壓時的電流消耗為15 mA,能耗極低。
BelaSigna R261應用設(shè)計要點
由于BelaSigna R261基于ROM的噪聲消減算法非常靈活,麥克風布局(物理聲學設(shè)計)就存在多種可能的選擇,但默認算法只有麥克風以下述方式布局時才能最優(yōu)工作:1)兩個麥克風面向用戶的嘴;2)兩個麥克風的中間點位于距離各個麥克風10至25 mm范圍內(nèi)。當然,使用定制模式時也能使用其它麥克風布局配置。
在電路設(shè)計方面,BelaSigna R261的設(shè)計針對的是在單個系統(tǒng)中同時支持數(shù)字及模擬處理。由于這種混合信號電路屬性,要維持高音頻保真度,審慎設(shè)計印制電路板(PCB)布線就至關(guān)重要。為了避免耦合噪聲進入音頻信號路徑,要使數(shù)字信號走線(trace)遠離模擬信號走線。為了避免電氣反饋耦合,還需要將輸入走線與輸出走線隔離。
在接地設(shè)計方面,接地層應該分為兩部分,分別是模擬接地層(VSSA)和數(shù)字接地層(VSSD)。這兩個接地層應當通過單個點(即星形連接點)連接在一起。星形連接點應當位于電源穩(wěn)壓器輸出端電容的接地端。當然,這些只是設(shè)計人員在應用BelaSigna R261設(shè)計時需要注意的部分問題。詳細的設(shè)計要點參見參考資料2。
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