FM31系列数字语音处理芯片在双向降噪手机中的应用

清晰语音引擎（BVE）参数调试，测试正常情况下听筒输出信号的大小，根据听筒喇叭的功率余量，设定各个频段提升的幅度（见表1）和清晰语音引擎各个频段的划分。通常，因为喇叭功率的限制，可以提升的音频总功率较小，要保证好的效果且语音总体功率增大不多。语音能量集中在低频，而人耳对高频敏感，利用这些特性，可以将低频段语音（频段1,2）不做提升，而少部分提升频段3，充分提高频段4,5。在模拟的不同强度噪声环境下，调整麦克风拾取的各个频段噪声触发阈值，喇叭各个频段的最大输出，使安静环境下清晰语音引擎不被触发。调整喇叭输出的动态范围控制参数，最大增益时使最大语音峰值出现时，喇叭不破音。图5为实际测试的清晰语音引擎（BVE）效果，下方的频率曲线是安静环境下的语音，上方的频率曲线是环境噪声达到90dB时候，BVE引擎启动后的效果。实际测量安静时语音总有效功率为-38.65dB，BVE启动以后语音总有效功率-33.81dB，总功率提升了4.84dB。实际的频率特性比较，低频段语音幅度一样，而中高频被提升了10dB左右，这样保证在嘈杂环境下可以听得更清楚。

图5 实际测试的BVE效果

对于回声消除参数，免提模式和手持模式需要分别调试。手持模式只需要调整线性回声消除的参数，免提模式需要调整线性回声和非线性回声参数，通过时域和频域的参数调整，使回声消除性能和双工性能达到最优。

图6 FM31系列芯片的典型应用原理图

FM31系列芯片典型应用原理图：图6为FM31芯片的典型应用原理图。两个数字麦克风使用同一组电源，根据外部控制系统的输入/输出的接口电压，数字麦克电源和FM31的VDDIO使用相同电源电压，以使数字信号电平匹配。通过L/R选择引脚设定为低来选定主麦克风（MAIN MIC），即靠近使用者嘴部的麦克风；L/R选择引脚设定为高作为参考麦克风（REF MIC），即靠近耳朵的麦克风。两路麦克风信号在时钟的高低周期送到FM31，转换解调为两路麦克风信号。C4,C5用来稳定1.2V的核电压，需要靠近芯片引脚。磁珠B1和C2,C3组成低通滤波器，滤除电源的干扰，同时防止锁相环的噪声从电源反串，电源VDD1.2V的引线应尽量短并靠近电源引脚。电阻R3,R4调试用，当没有主机控制FM31时，可以断开R3,R4，连接到串行主机接口转接板，通过电脑的使用调试工具实时调试和优化FM31的参数。