1. Общий обзор
В этом документе описывается введение в аппаратное обеспечение, описание интерфейса, функции алгоритма, руководство по установке и связанные с ним меры предосторожности при проектировании продукта « Набор микрофонов HP - DK65M» для руководства разработкой и проектированием.
2 Принципы проектирования
Обычно в окружающей среде шум всегда исходит со всех сторон и пересекается с спектром голосовых сигналов, а в сочетании с эффектом эха и реверберации очень сложно использовать отдельный микрофон для получения чистой речи.
Этот продукт использует 4 или 8 микрофонных массивов, интегрированных алгоритмов подавления шума, подавления реверберации, устранения эха, фиксированного луча и т. Д., В шумной звуковой среде может эффективно извлекать голос говорящего, уменьшать помехи шума окружающей среды. В настоящее время широко используются в интеллектуальных финансах, интеллектуальных услугах, умных автомобилях, умных домах, роботах и других сценах, которые могут предоставить соответствующие решения.
Рисунок 2 - 1 Принципиальная схема проектирования комплекта микрофонной решетки HP - DK65M
3. Терминологический анализ
Таблица 2 - 1 Аналитический список терминов
|
Серийный номер |
Функции |
Описание |
|
1 |
Снижение шума |
Подавление стационарных и нестационарных шумов |
|
2 |
направленный подбор звука |
Сбор звука в диапазоне луча |
|
3 |
Улучшение голоса |
Усовершенствование звука в диапазоне лучей |
|
4 |
Устранение эха |
Выключить сигнал из записи. |
|
5 |
подавление реверберации |
Подавление реверберации окружающей среды |
|
6 |
Расстояние приема звука, диапазон настраивается |
Различные расстояния и диапазоны звукоподражания в зависимости от сцены |
|
7 |
Линейный микрофон |
Четыре или восемь микрофонов образуют прямую форму. |
4. Системные рамки
Рисунок 4 - 1 Рамочная схема системы
Как показано на рисунке 4 - 1, системная рамка состоит из платы сбора * 2, материнской платы * 1, многоканального аудио панели сбора микрофона вводится в материнскую плату через кабель FPC, а звук после обработки материнской платы может быть экспортирован на устройство пользователя через USB AUDIO.
5.Конфигурация оборудования и список
Аппаратный дизайн использует принцип модульного проектирования, простой и простой в использовании. Материнская плата поддерживает множество внешних интерфейсов, выходной аудиоинтерфейс имеет USB Audio, Lineout и последовательный порт, без привода, может поддерживать Windows, Linux, Android и другие системы. Список конфигурации аппаратного обеспечения см. в таблице 5 - 1, а список аппаратного обеспечения - в таблице 5 - 2.
Таблица 5 - 1 Список конфигураций оборудования
| Серийный номер |
Имя |
Примечания |
|
1 |
Системы |
Система Linux |
|
2 |
Память |
128MB DDR3+128MB FLASH |
|
3 |
cpu |
ARM@ A7, Двухъядерная, 1,2 ГГц основная частота |
Таблица 5 - 2 Список аппаратных средств
| Серийный номер |
Имя |
Примечания |
|
1 |
MIC1_Board |
Сбор 1, 4 цифровых пшеницы |
|
2 |
MIC2_Board |
Сбор 2, 4 цифровых пшеницы |
|
3 |
MB_Board |
Главная панель управления, алгоритм запуска, звук после обработки алгоритмом вывода |
|
4 |
Линия 10pin - 0.5 мм FPC |
Соединить панель сбора и материнскую плату, длина линии 30 см |
|
5 |
Электрический кабель / Usb Audio |
Интерфейс 5PIN - PHS 2.0mm |
|
6 |
линия выемки |
4PIN-PHS 2.0mm, Длина линии 80 см |
6 Показать в натуре
6.1 Физические размеры линейных коллекторных пластин
Размер линейной приемной пластины: 110 мм * 8 мм * 1,2 мм;
Расстояние между двумя соседними отверстиями винта: 35 мм; расстояние между двумя соседними микрофонами: 35 мм.
6.3 Физические размеры главной платы


7.Конструкция микрофонной решетки.
7.1 Общие требования к проектированию
(1) Микрофон должен быть плотно прикреплен к внутренней стороне оболочки поверхности и должен быть завернут в силиконовый чехол для герметизации и амортизации.
(2) Микрофон должен держаться подальше от громкоговорителя или источника вибрации, стараясь держать микрофон как можно дальше от громкоговорителя или громкоговорителя спиной.
(3) Микрофон устанавливается, насколько это возможно, на одной плоскости (корпус может иметь определенную дугу).
(4) Не допускать, чтобы рог вызывал резонанс оболочки или полости рта.
7.2 Схема плотности микрофона

(1) Базовое значение диаметра звукосъемного отверстия составляет 1 - 1,5 мм.
(2) Глубина отверстия направляющего отверстия не превышает 3 мм.
Примечание: Размер А на рисунке выше - глубина отверстия, включая толщину корпуса и толщину силиконовой втулки.
(1) Справочное значение толщины силиконовой втулки MIC около 1 мм, после сжатия около 0,5 мм.
(2) Между силиконовой оболочкой и корпусом должно быть тесное соединение.
8 Показатели эффективности программного обеспечения
Показатели производительности алгоритма программного обеспечения являются следующими:
| Устранение эха и расход ресурсов | Производительность (ERLE) | Занятость ЦП (mips) | Занятость RAM (M) |
| Кольцевой кокс | Повышение коэффициента возврата > 40db | 150 | 0.42 |
| Линейный октаэль | Повышение коэффициента возврата > 40db | 150 | 0.42 |
| подавление шума в луче | Производительность (ERLE) | Занятость ЦП (mips) | Занятость RAM (M) |
| нестационарный шум | Повышенный уровень шума > 15db | 35.8 | 0.33 |
| стационарный шум | Повышенный уровень шума > 20db | 30 | 0.29 |
| Эффективность реверберации и потребление ресурсов | Производительность (ERLE) | Занятость ЦП (mips) | Занятость RAM (M) |
| Задержка реверберации < 600 мс | Повышение качества письма > 10db | 248.3 | 0.63 |
| Задержка реверберации < 900 мс | Повышение качества письма > 8db | 480.4 | 1.64 |
| Общие характеристики алгоритма | Восстановление звука | Задержка |
| Кольцевой кокс | > 97 | <200ms |
| Линейный октаэль | > 95 | <200ms |
Часто задаваемые вопросы Q & A
1.Q: Какой диапазон звука у продукта? Можно ли регулировать диапазон звука?
A: Кольцевой микрофон начинается с MIC1 (0 градусов / 360 градусов), а область ±30 градусов является эффективным диапазоном звукопоглощения; Линейный микрофон начинается с 90 градусов, а область ±30 градусов является эффективным диапазоном звукопоглощения. Диапазон звукоподражания можно регулировать.
2.Q: Какое расстояние до звукоподражания продукта? Можно ли регулировать?
A: Оптимальное расстояние звукопоглощения для продукта составляет 20cm - 300cm, расстояние звукопоглощения может быть изменено путем регулировки усиления.
3, Q: Требуется ли угол установки панели сбора?
A: Кольцевая панель сбора установлена на уровне пользовательского устройства, с головкой Mi вверх и направлением MIC1 к пользователю; Линейная микрофонная панель может быть установлена на горизонтальной, наклонной или вертикальной поверхности устройства пользователя.
Q: Что такое звуковой формат входной платы? Что такое звуковой формат выходной платы?
A: звуковой формат, вводимый в материнскую плату, - это скорость отбора проб 16K, 16bit, 6 каналов (8 - канальный сигнал записи + 2 - канальный сигнал выемки), pcm; Аудиоформаты, выводимые на материнскую плату: 16K - частота отбора проб, 16bit, моноканал, PCM голые данные.
5.Q: Поддерживает ли продукт устранение эха? Как достичь?
A: Продукт поддерживает устранение эха, просто используйте линию выемки, чтобы воспроизвести сигнал громкоговорителя влево и вправо, получая интерфейс левого и правого каналов панели сбора.
Q: Каковы преимущества HP - DK65M микрофонного массива по сравнению с другими микрофонными массивами?
A: HP - DK65M поддерживает выходной аналоговый сигнал и звук цифрового сигнала; Поддерживает кольцевые октановые массивы и линейные октановые массивы для удовлетворения различных сценариев различных продуктов.
