双麦双独立通道超强回音消除 A-59 说明书
一, 产品概述:
A-59 是一款高性能的数字语音处理模块, 针对所有免提全双工通话设备中的回音问题进
行消除( AEC), 并具环境噪音压制(ENC)功能, 及定向拾音(BF)功能,让通话设备获得更好的
语音品质。
A-59的优异处理性能,可以在消除大音量喇叭声音的同时,并最大保持全双工的流畅度,
可以让语音识别及交互设备更准确的提高语音识别率。
A-59 可以在喇叭音量 95DB 左右时, 麦克风靠近喇叭 1CM 处, 也能完全屏蔽喇叭回
音。只要保证结构本身的稳定合理,即使喇叭及咪头的距离小于 6CM,喇叭的音量大于 100DB,
选用 A-59 模组同样可以达到消除回音的效果, 并最大保证通话的流畅。
A-59 在具有强力消回音功能的同时, 还具有远场拾音功能( AGC), 在开启远场程序时,
麦克风的拾音范围可以达到 50-500CM(常规灵敏度-42DB 麦克风),满足大空间的拾取要求。
A-59 还具有双麦双波束独立拾音功能( Beam Forming), 在可以加入双麦的设备上, 开启
波束拾音功能后, 可以实现 2 个不同方向的拾音波束, 并且 2 个波束通道拾取的声音为独立
输出, 可以在同一个模块下, 实现 2 人通话模式, 或者实现 2 人独立拾音独立识别模式。
A-59 的接口丰富, 可以数字音频和模拟音频输入输出, 数字模拟音频混合方式使用, 可以
满足各类应用设备的不同接口适配, 快速完成项目设计。
模块端口采用半孔焊盘设计, 体积小巧( 长 37.5mm,宽 16mm)。 在已成型的产品中, 可
以通过转接板快速接入; 而在新产品设计时, 则可以按模块尺寸图, 直接做焊盘形式焊接在
系统板上, 方便各类产品的设计生产使用。 (此型号可以兼容替换 A-29,A-09,A-06 模块)
二, 应用领域:
主要应用各类音频通话产品, 安防监控, 楼宇通话, 会议设备, 远程报警等等。 能方便快
捷的与各类音频拾取系统连接。
智能小区, 别墅门禁, 智能家居通话对讲系统。
车载蓝牙通话系统, 车载语音识别智能设备。
虚拟人偶对话互动及各类语音识别交互产品。
面对面双人短距离独立拾音记录系统。
定向通话拾音记录降噪设备。
智能远程多媒体教育通话系统, 企业远程会议设备。
矿山矿井呼叫报警系统, 银行客服通话系统, 安防通话设备。
停车场/公共场所的门卡, 自助服务系统的通话对讲。
监狱/医院呼叫服务通话系统。
电梯、 企业写字楼、 生产车间等广播对讲/系统。
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三, 外形框图
模块外形及接口示意图
四, 模块脚位定义说明:
脚位 功能定义 说明
1 MICOUT_R 音频信号输出 R。( 为 MIC0 经 DSP 处理后右麦克模拟信号)
2 MICOUT_L 音频信号输出 R。( 为 MIC0 经 DSP 处理后右麦克模拟信号)
3 SPK R 下行右声道输出。( 此为 LINE IN R 输入信号的输出)
4 SPK L 下行左声道输出。( 此为 LINE IN L 输入信号的输出)
5 LRCK I2S 数字音频 LRCLK。 又名帧时钟, FS,WS。 0=左, 1=右。
6 BCK I2S 数字音频 BCLK。 又名位位时钟, SCK,
7 D OUT I2S DOUT。( 此为 MIC0 经过 DSP 处理后数字音频输出)
8 GND 模块电源地线
9 +5V 模块电源供电输入 ( +4V~+6.5V)
10 DAT1 数字麦克风 MIC1 的数据输入。( PDM 格式) 为预留麦克风
11 CLK1 数字麦克风 MIC1 的时钟输出。( PDM 格式) 为预留麦克风
12 DAT0 数字麦克风 MIC0 的数据输入。( PDM 格式) 此为主麦克风
13 CLK0 数字麦克风 MIC0 的时钟输出。( PDM 格式) 此为主麦克风
14 GND 数字麦克风地线
15 3V3 数字麦克风工作电压输出
16 LINE IN_L 音频信号输入 L。 此为模块的回音消除模拟参考信号输入端
17 HP AGND 模拟参考音频输入地
18 LINE IN_R 音频信号输入 R。 此为模块的回音消除模拟参考信号输入端
附: 1,数字麦克风端口 MIC0 可以同时接 2 个数字麦克风, 通过使能设置左右声道, 两个数字麦拾取的
声音经过处理后, 独立输出不同的通道, 经 MIC OUT 或者 I2S DAT OUT 输出。
2, I2S 数字音频与 LINE OUT 模拟音频为同时输出, 可按需选用数字或模拟音频信号。
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五. 模块电气性能指标:
输入电压: 直流+4V~+6.5V
工作电流: 28-30mA
LINE OUT 模拟音频输出端口阻抗 10KΩ, 信噪比(SNR)91dB,最大输出幅度 1.5Vrms.
LINE IN 模拟参考音频输入端口阻抗 47KΩ, 输入信号最大幅度 1Vrms.
麦克风录音拾取范围:10cm-500cm( 不同固件距离不同) .
回音消除指标:100db
可消除回音空间延迟时间:100mS
状态,有效降噪指标: 45dB
工作温度: -40 度~85 度( 工业级温度)
工作湿度:相对湿度小于 90%
六. 模块尺寸规格
半圆焊盘长为 1.5mm 宽为 1mm
七, A-59 功能特性讲解:
1, 双麦克风双波束拾音功能
常规模组由于芯片处理能力及算法版本因素, 在使用双麦克风时, 只能设计为单拾音波束
的方式, 而 A-59 模块具有的超强芯片处理能力, 可以在原双麦克风硬件不变的情况下, 设计
出 2 个不同方向的拾音波束, 让拾取人声的方向可选性和自由性更加方便实用。 双波束拾音如
下图示意。
A-59 模块配合双麦克风的双拾音波束示意图
A-59 的双拾音束功能可以按按照拾音范围的要求, 覆盖 2 个不同角度的区域, 2 个拾音
方向角度可以按需要调整。
拾音波束内的区域可以分为三个区域, 最中间的蓝色锥形区域是拾音的主要有效区域, 此
范围内获取的人声信号幅度为最大。
蓝色区域 2 侧的黄色区域为人声区域, 即有说话人在黄色范围内走动时, 拾音系统会
判断, 此范围的人声虽然有效, 但已逐渐衰减。
黄色区域 2 侧的灰色区域为无效区域, 该范围内的任何声音会被尽量衰减屏蔽。
以上三个区域之中, 蓝色区域和黄色区域的角度大小可以按需要调整, 以及蓝色区域为中
心的锥形拾取方向也可以按需要调整。( 注意: 调整角度无法硬件上设置, 需由我们技术人员重新更改
A-59 模块工作固件参数并烧录)
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2, 双麦克风双通道音频独立输出功能( 包括模拟音频和数字音频)
A-59 模组双拾音波束模式下, 可以让 2 个左右麦克风获取的有效音频独立从各自左右声道
音频输出, 如下图示意。
A-59 模块双麦克风双通道音频输出示意图
双麦克风在分别拾取 2 个方向的不同声音之后, 经过 DSP 处理之后, 再从 A-59 模组的
端口 1 和端口 2 分别输出模拟音频信号, 1 对应右麦克风音频, 2 对应左麦克风音频。
同时在 A-59 模块的数字音频输出端口 5, 6 ,7, 也是独立的双通道独立音频输出。 该
数字音频为 I2S 格式, 数据格式为主模式, 采样率 16K, 16 位, 左对齐。
双通道功能模式下, 通道内都把对方的音频作为回音消除参考信号进行了采集, 因此
可以实现双通道之间互相全双工通话, 并且无回音干扰问题。
A-59 模块所有工作模式, 都支持双音频通道独立输出, 也可以作为立体声全双工通话
拾音降噪消回音功能使用, 在某些情况下, 也可以单独选用某一个声道作为工作通道。
3, A-59 模块上下行音频通道说明
A-59 模组内部音频通道图示
A-59 模组内部音频通道分为上行音频通道和下行音频通道。 2 组音频通道分别支持左右声
道双声道。
上行音频通道即麦克风的输入和输出通道。 通过外部数字麦克风或 ADC 模组拾取到的数
字音频信号, 从模组的端口 12 输入, 经过模组内的 DSP 的降噪和消回音处理之后, 从模组的
端口 4 数字音频输出, 此音频信号同时在模组内的 DAC 处理后, 从模组的端口 1 和端口 2 分
别输出模拟音频。( 如上图的蓝色信号通道)
下行音频通道即从外部 CODEC 输出的参考取样信号输入输出通道, 此音频信号为本端设
备的喇叭播放音频。 下行音频的左右声道为独立输入和输出, 即模组的端口 16 和端口 18
为左右声道输入, 而在模组内部直通或处理之后从模组的端口 3 和端口 4 输出。( 如上图红色
信号通道)
下行音频信号在模组内部仅作为回音消除的参考取样作用, 不会与 MIC 的上行音频信号
混合输出。 即输入端口 18 只对应输出端口 3, 输入端口 16 只对应输出端口 4。
如果是在成品主板上增加 A-59 模组, 则回音消除的参考信号取值可以连接到系统的
CODEC 输出部位即系统主板的功放输入端, 或者系统主板的功放输出端。
而如果系统主板是全新设计, 则可以吧系统主芯片下行信号从模组的 16,18 端口输入, 再
经过模组的 3,4 端口输出到后部的功放电路, 这样下行音频也可以得到 A-59 模组的控制, 从而
得到更完善的回音消除效果。
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八, 回音消除应用设计说明及系统连接框图:
1, 双数字麦克风输入-双模拟音频输出 ( 模式一)
双数字麦克风双声道输出连接图( 消回音模式一)
麦克风选用 2 个数字硅麦克风,数据格式为 PDM 格式。 2 个数字麦克风 MIC0 的相应
脚位上可以设置为左右麦克风输入。 麦克风的灵敏度常规推荐选用-26dBFS(相当于电容麦
克风的-42dB 规格)。 在实际应用中可以根据需要的拾取距离而选择不同灵敏度规格的。
2 个数字麦克风拾取的音频信号经过 DSP 的消回音及降噪处理后,从模组端口 1 和 2
单端方式输出,此信号可以连接到下一级系统主板的 MIC 输入或 LINE IN 左右声道输入端
口上, 如果下一级的 MIC 输入或 LINE IN 是差分输入方式, 则差分输入的 N 极( 负极)
悬空或接地。
A-59 的 LINE IN R 以及 LNIE IN L 为消回音参考信号的左右声道输入端口,可以分别
连接系统主板的左右声道功放输出端口正极, 如果功放功率比较大, 则需要串连电阻进行
限幅衰减, 以匹配 LINE IN 的最大信号输入要求。
此连接方式可对应的程序有:( 下面为典型通用程序, 其他程序需确认再适配)
a, 中距离消回音程序, 双数字麦克风, 双 80 度拾音波束( ZAEC-2DM-2BF-6C) 默认
b, 近距离消回音程序, 双数字麦克风, 双 80 度拾音波束( JAEC-2DM-2BF-6C)
c, 大增益消回音程序, 双数字麦克风, 双 80 度拾音波束( MAXAEC-2DM-2BF-6C)
d, 中距离消回音程序, 双数字麦克风, ( ZAEC-2DM-6C)
e, 近距离消回音程序, 双数字麦克风, ( JAEC-2DM-6C)
f,
大增益消回音程序, 双数字麦克风, ( MAXAEC-2DM-6C)
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2, 双数字麦克风输入-双模拟音频输出-功放接在模组之后 ( 模式二)
功放接在模组之后连接图( 消回音模式二)
此模式与模式一基本相同, 包括数字麦克风的选型和基本连接。
差别主要是功放电路的连接上, 此模式下功放音频的输入信号连接在 A-59 模组的下
行音频输出端口 3 和 4。
此模式的优点是系统的上下行信号都经过 A-59 的内部处理, 可以保证回音消除的效
果更完善, 以及全双工效果更流畅。
此模式需要切入功放电路和系统主芯片之间, 因此此模式仅适合全新设计的主板电路,
对于已经是成品主板的电路, 则推荐模式一方式即可。
在不具备波束功能的固件模式下, 双麦克风可以任选一个麦克风接入的方式, 作为单
麦克风单通道的方式使用。
此连接方式可对应的程序有:( 下面为典型通用程序, 其他程序需确认再适配)
a, 中距离消回音程序, 双数字麦克风, 双 80 度拾音波束( ZAEC-2DM-2BF-6C) 默认
b, 近距离消回音程序, 双数字麦克风, 双 80 度拾音波束( JAEC-2DM-2BF-6C)
c, 大增益消回音程序, 双数字麦克风, 双 80 度拾音波束( MAXAEC-2DM-2BF-6C)
d, 中距离消回音程序, 双数字麦克风, ( ZAEC-2DM-6C)
e, 近距离消回音程序, 双数字麦克风, ( JAEC-2DM-6C)
f,大增益消回音程序, 双数字麦克风, ( MAXAEC-2DM-6C)
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3, 双数字麦克风输入-数字音频双声道输出 ( 模式三)
数字音频输出连接模式( 消回音模式三)
此模式与前面 2 种模式的差别是, 双数字麦克风经过处理之后的音频由模组的 5, 6,
7 端口的 I2S 音频输出, 并连接至后级数字音频 I2S 输入端口。
次模式的功放还是接在原系统的主芯片之后, 而麦克风整体音频信号则都是数字方式,
可以最大的减少一些干扰辐射比较严重的电路带来的底噪问题, 此数字音频连接方式, 同
样支持双声道独立输出。
原有的模拟音频输出同时也会输出, 在此模式下, 不需要使用则不连接, 悬空即可。
此连接方式可对应的程序有:( 下面为典型通用程序, 其他程序需确认再适配)
a, 中距离消回音程序, 双数字麦克风, 双 80 度拾音波束( ZAEC-2DM-2BF-6C) 默认
b, 近距离消回音程序, 双数字麦克风, 双 80 度拾音波束( JAEC-2DM-2BF-6C)
c, 大增益消回音程序, 双数字麦克风, 双 80 度拾音波束( MAXAEC-2DM-2BF-6C)
d, 中距离消回音程序, 双数字麦克风, ( ZAEC-2DM-6C)
e, 近距离消回音程序, 双数字麦克风, ( JAEC-2DM-6C)
f,大增益消回音程序, 双数字麦克风, ( MAXAEC-2DM-6C)
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4, 双数字麦克风输入-数字音频双声道输出_功放连接在模组之后 ( 模式四)
数字音频输出及功放连接在模组之后连接图( 消回音模式四)
此模式是在模式三的基础上, 把功放的输入信号连接至模组的 SPK 输出端口, 让下
行音频由 A-59 进行处理匹配。
此模式可以兼顾最优的回音消除效果和流畅的全双工效果, 并且能最大的减少主板上
或环境中的各类干扰辐射造成的底噪或交流声问题。
A-59 模块的 MIC OUT 模拟音频输出的模拟通道和数字通道是同时输出的, 2 种连接
方式程序不需要更换, 直接按设计使用就可以。
此连接方式可对应的程序有:( 下面为典型通用程序, 其他程序需确认再适配)
a, 中距离消回音程序, 双数字麦克风, 双 80 度拾音波束( ZAEC-2DM-2BF-6C) 默认
b, 近距离消回音程序, 双数字麦克风, 双 80 度拾音波束( JAEC-2DM-2BF-6C)
c, 大增益消回音程序, 双数字麦克风, 双 80 度拾音波束( MAXAEC-2DM-2BF-6C)
d, 中距离消回音程序, 双数字麦克风, ( ZAEC-2DM-6C)
e, 近距离消回音程序, 双数字麦克风, ( JAEC-2DM-6C)
f,大增益消回音程序, 双数字麦克风, ( MAXAEC-2DM-6C)
5.双模拟麦克风输入-双模拟音频输出 ( 模式五)
双模拟麦克风输入示意图( 消回音模式五)
在部分设备上不需要或者不方便安装数字麦克风时, 则可以通过一个 ADC 转换模组
把模拟电容驻极体麦克风接入 A-59 模组。
除了麦克风选为模拟电容麦克风之外, 其他电路与模式一完全相同, 由于电容麦克风
的摆位和灵敏度误差一致性不容易把控, 此模式下不建议选用带波束功能的程序使用。
为方便模组的测试和连接, 本模式中配套的 ADC模组型号为 AD-04, 可以直接与 A-59
模组连接工作, 如在测试中需要的客户, 可咨询业务职员确认购买。
此连接方式可对应的程序有:( 下面为典型通用程序, 其他程序需确认再适配)
a, 中距离消回音程序, 双数字麦克风, ( ZAEC-2DM-6C)
b, 近距离消回音程序, 双数字麦克风, ( JAEC-2DM-6C)
c, 大增益消回音程序, 双数字麦克风, ( MAXAEC-2DM-6C)
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6.双模拟麦克风输入-双模拟音频输出-功放接在模组之后( 模式六)
模拟麦克风输入功放接在模组之后( 消回音模式六)
程序参照模式 5 选用。
7.双模拟麦克风输入-数字音频双声道输出( 模式七)
模拟麦克风输入数字音频输出( 消回音模式七)
程序参照模式 5 选用。
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专注声学.传递美好 —DEYU 语音处理技术 13 2023/09/24 Rev 1.0
8.双模拟麦克风输入-数字音频双声道输出-功放接在模组之后( 模式八)
数字音频输出功放接在模组之后连接图( 消回音模式八)
程序参照模式 5 选用。
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九, 包装信息
1.模块为防静电 PVC 吸塑托盘包装, 单托盘尺寸为: 323mm*137mm*10mm
2.每托盘装载数目为 24PCS, 十托盘为一个最小包装, 最小包装为 240PCS。
语音处理技术授权各经销商及方案商发布及应用本模块产品, 产品的更新及升级, 本公司有完整的解释权,
所有疑问产生及采纳应用, 都可及时联系本公司相关人员索取最新资料信息