迷你阵列麦克风可解决噪杂环境下手机语音通信的噪音干扰难题

噪杂环境中手机等语音通讯设备的通话质量一直是困扰设计工程师的一个难题。如今，利用富迪科技推出的迷你阵列麦克风Small Array Microphone(SAM)技术和先进的DSP技术，回音干扰和噪音抑制等问题都能够迎刃而解。

从2000年至今，富迪科技始终致力于更清晰的语音处理技术的开发，其SAM和DSP技术可完全消除语音通信中的回声和噪音干扰。SAM的波束形成技术能精确地形成一个锥形窄波束，从而只接收说话人的声音同时抑制环境中的噪音与干扰。对于在敞篷车内的高噪声和风声，目前仅有富迪科技的SAM技术能够有效的厌制这类噪声。迷你阵列麦克风使用二个全向麦克风，其间距仅为1cm，因而显著的减小产品的体积并且易于掩藏阵列麦克风。富迪科技的技术可以消除65dB的声学回声和20dB的非平稳噪声，其高性能的非线性回声抵消技术还可以达到完全无回声的通信效果。即使是对公认的最难处理的所谓一体免提通信系统：将扬声器和麦克风集成在一个小壳子内并且扬声器有足够高的音量。目前只有富迪科技的产品能解决这个难题。

富迪科技的IC产品包括高端的16kHz采样率的芯片和面向便携电子产品市场的低功耗芯片富迪科技的芯片均有环保(绿色)封装和车载温度认证等级。

富迪科技市场与商业开发副总裁吴应南表示，SAM技术可以为语音设计提供非平稳噪声抑制、具有指向性的波束形成、非线性回声消除和防风声处理。他解释到，具有指向性的波束形成技术提供了一个锥形的目标信号区，对波束内/外的信号处理完全不同：处于波束内的语音信号被接收，而波束以外的噪音则被完全消除。波束形成技术在许多应用领域都收到了良好的效果，例如，将其用于车载通信设备时，可以抑制风声、引擎噪音以及无线电干扰；用于手机上，可以减小人群的噪杂声、背景噪音并消除回音；用于头盔式耳机上时，则可以有效抑制风声、背景噪音以及和交通噪音。

非线性回声一直是扬声器设计中一个的重大挑战，利用SAM技术的非线性回声消除功能可获得良好的全双工语音通信效果而无需进行昂贵的声学隔离。SAM提供的独特防风声功能可以抑制高达25dB的风声，在改善性能的同时不会增加机械设计的复杂度。具有指向性的波束形成减小了非平稳噪声，从而提供更好的用户体验。此外，富迪科技语音IC的小巧外形还减小了采用阵列麦克风时对物理尺寸的约束。

对于以语音通信为主要功能的手机来说，能否实现良好的语音质量是一个关键因素。在双方进行通话时，需要消除来自火车、汽车、饭店等处产生的环境噪声，并提高语音的清晰度；另一方面，在人机通话中，必须保持噪音环境下的语音识别度以及触发语音激活应用工作。因此，阵列麦克风技术将有望成为手机应用的主流语音解决方案。

最新的回声消除产品FM1073V23将先进的AS3NLF技术嵌入一个单芯片集成系统中，它支持一个或两个麦克风，在全双工情况下，麦克风和扬声器之间只需要保持4cm的距离，就可以提供非常好的回声对消，噪声抑制以及侧音抵消等功能，这对于使用一个集成芯片实现车载免提通话，无疑是非常理想的方案。

目前已有多家厂商推出了基于富迪科技语音IC的手机产品。例如，DoCoMo公司生产的FOMA Raku-Raku PHONE III(FOMA F882iES)手机中就成功应用了富迪科技的SAM技术。这款手机能够利用SAM的波束形成技术，让周围的交通、广播、人声等干扰通话的噪音有效降低达20分贝以上，解决通话时恼人的噪音问题。三星、ZTE、夏新等公司也纷纷推出了内置SAM技术的手机产品。富迪科技的语音处理IC已被广泛应用于手机、汽车、个人PC、个人导航设备、VoIP电话以及视频电话等领域，相信在不久的将来，大量采用SAM技术的语音产品将为消费者带来真正清晰、无噪音的语音通话环境。

图：小型阵列麦克风技术可以为语音设计提供非平稳噪声抑制、具有指向性的波束形成、非线性回声消除和防风声处理。

作者：陈晋进，《电子系统设计》