FM31系列數字語音處理芯片在雙向降噪手機中的應用

清晰語音引擎（BVE）參數調試，測試正常情況下聽筒輸出信號的大小，根據聽筒喇叭的功率余量，設定各個頻段提升的幅度（見表1）和清晰語音引擎各個頻段的劃分。通常，因為喇叭功率的限制，可以提升的音頻總功率較小，要保證好的效果且語音總體功率增大不多。語音能量集中在低頻，而人耳對高頻敏感，利用這些特性，可以將低頻段語音（頻段1,2）不做提升，而少部分提升頻段3，充分提高頻段4,5。在模擬的不同強度噪聲環境下，調整麥克風拾取的各個頻段噪聲觸發閾值，喇叭各個頻段的最大輸出，使安靜環境下清晰語音引擎不被觸發。調整喇叭輸出的動態范圍控制參數，最大增益時使最大語音峰值出現時，喇叭不破音。圖5為實際測試的清晰語音引擎（BVE）效果，下方的頻率曲線是安靜環境下的語音，上方的頻率曲線是環境噪聲達到90dB時候，BVE引擎啟動后的效果。實際測量安靜時語音總有效功率為-38.65dB，BVE啟動以后語音總有效功率-33.81dB，總功率提升了4.84dB。實際的頻率特性比較，低頻段語音幅度一樣，而中高頻被提升了10dB左右，這樣保證在嘈雜環境下可以聽得更清楚。

圖5 實際測試的BVE效果

對于回聲消除參數，免提模式和手持模式需要分別調試。手持模式只需要調整線性回聲消除的參數，免提模式需要調整線性回聲和非線性回聲參數，通過時域和頻域的參數調整，使回聲消除性能和雙工性能達到最優。

圖6 FM31系列芯片的典型應用原理圖

FM31系列芯片典型應用原理圖：圖6為FM31芯片的典型應用原理圖。兩個數字麥克風使用同一組電源，根據外部控制系統的輸入/輸出的接口電壓，數字麥克電源和FM31的VDDIO使用相同電源電壓，以使數字信號電平匹配。通過L/R選擇引腳設定為低來選定主麥克風（MAIN MIC），即靠近使用者嘴部的麥克風；L/R選擇引腳設定為高作為參考麥克風（REF MIC），即靠近耳朵的麥克風。兩路麥克風信號在時鐘的高低周期送到FM31，轉換解調為兩路麥克風信號。C4,C5用來穩定1.2V的核電壓，需要靠近芯片引腳。磁珠B1和C2,C3組成低通濾波器，濾除電源的干擾，同時防止鎖相環的噪聲從電源反串，電源VDD1.2V的引線應盡量短并靠近電源引腳。電阻R3,R4調試用，當沒有主機控制FM31時，可以斷開R3,R4，連接到串行主機接口轉接板，通過電腦的使用調試工具實時調試和優化FM31的參數。