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1、基于FM1083的通信产品系统设计[APPLICAT10NS]应用天地基于FM1083的免提通信产品系统设计HandfreeSystemDesignBaseonFM1083直造科技(南摩)肓胃公司卫誊囊小窿上毒交增大学电子工程系戎荤恬摘要:介绍了基于FM1085的低功率免提通信产品系统设计要点,低功率免提兰片FM1085在奎政工USB苴牙,手机,电话免提通信中的典型应用关麓_i町:免提通信;声学回声消除;远端拾取;噪声抑制}语音活动检测引言随着通信产品的不断小型化.对系统的成本和空间限制也越来越多扬声器的体积变得越来越小,麦克风与扬声器之间的距离
2、不断缩短.使得回声愈发难以消除.在商业匹,汽车内,地铁等复杂的使用环境中.环境噪声严重影响了通话质量.如何在PDA,笔记本电脑,免提手机等小型系统中实现垒双工免提功能,并保证足够太的音量,已经成为难题.FM1083是美国富迪科技fFortemedia)公司推出的用于回声消除,噪声抑制,远端拾取声音信号的低功率芯片,本文将介绍小型免提通信产品的设计要点FMi083主要功能和典型应用设计要点模具外壳,麦克风和扬声器关系到整个系统的免提性能,回声的产生有声学传播和帆械振动两种方式.从频谱的连续性来看,回声叉分线性和非线性两种.在模具设计阶段.应考虑要尽
3、量硪小麦克风抬取的线性回声减小扬声器和外壳的非线性振动.麦克风应该蹬计弛立的腔体注意外壳的前后盖的配合.否则回声会增大.扬声器应充分固定,在扬声器与外壳之间加减振垫圈.FM1083支持一个单指向或垒指向麦克风和两个阵列麦克风,阵列麦克风由垒指向和单指向麦克风组合而成.在使用一个麦克风的应用中,应该使麦克风拾取远端(FE)的声音即回声与近端(NE)讲话的信号差值尽量小.设定麦克风拾取的近端讲话信号{signalofneatend)SN为l0mVpp时,麦克风拾取的回声信号(signalofecho)SE为40mVpp,回路增益为20dB,线路输出的
4、幅度为lOOmVpp,在没有回声消除的情况下回声将选400mVpp,根本无法通信为了消除回声,至少要使回声比有用信号小两个数量级.即要将回声减~40dB以上(回声将小于4mVpp).才能不影响有用信号.采用FM1083和两个阵列麦克风的系统最大可以消除65dB的回声,使通信清晰澶畅.对于两个麦克风的应用,应该使主麦克风M1,参考麦克凤M2所拾取远端(FE)的声音即回声保持一定差值,M1,M2抬取回声与近端{NE)讲话的信号有一定的差值.M1.M2所拾取的近端(NE)讲话的信号差值应尽量小.Ml和M2拾取的回声的额谱在带内不能重合.FM10~3的主
5、要功能豆特点FM1083专为移动手持设备设计,内置的两个DC/Dc转换器分别为圈1FM10B系统结构ELECTRON[CPRODUCTSCHINAFEBRLIARYm569应用天地[APPLICATIONS-I圈2g-T-FM1083的免提系统典型应用70争?l十200512[RPPLICRTIONS]CODEC和DSP提供电源,1.8V工作时的功耗小于30mW,数字电路部分支持1.8～3.6V的宽电压,内置D类功放,差分输出可直接驱动扬声器.多媒体编解码接口(CODECHostInterface)直接与蓝牙1.1和1.2接口连接.具有两个麦克凤
6、输入,内置可编程增益输入输出放大器(-6dB～+26dB),适应不同灵敏度的麦克凤.远端拾取时,麦克风与使用者的距离是0.6m,最大可以达到5m.模拟信号支持直通模式,以提高保真度.回声消除范围为45～60dB,支持动态范围压缩和非线性回声消除,适合于小型喇叭在大功率输出时的过载.麦克风和扬声器之间最小距离可以达到40ram,噪声抑制为l3～l8dB,可适用于嘈杂的环境.采样速率为8kHz,支持4.096MHz和l3MHz时钟,具有缺省/EEPROM/UART微处理器控制三种工作方式.I=MIO83接口FM1083支持USB1.1从模式,可通过U
7、SB接I:1与计算机传送音频数据,做为语音通信的USB免提器件.EEPR0M接口支持256B～1KB的低电压EEPROM,在没有微控制器的情况下,可以存放FMl083的大部分可变参数.音频数据编解码接口支持主模式和从模式,可以选择内部和外部时钟源,当选择内部时钟时,帧频为8kHz,数据编码格式为l6位线性PCM(PulseCodeModulation,脉冲编码调制)或l3位零位填充PCM,或8位律或A律编码.URAT接口用于对EEPROM编程或微控制器直接控制FM1083,在4.096MHz时的接口波特率为300～2304OOb/S,13MHz时
8、为96o0～38400b/s.FM1083的系统结构如图l所示.信号流程主麦克风l和参考麦克风2拾取的信号经可编程增益放大器放大,模数转
