雙數字麥陣列回音消除 A-29 說明書

A-29 是一款內置DSP的數字語音處理模塊， 針對所有免提全雙工通話設備中的回音問題進 行消除（ AEC），并具環境噪音壓制(ENC)功能， 及定向拾音(BF)功能,讓通話設備獲得更好的 語音品質。 
在其他同類型模塊中，礙于主芯片的處理能力，及算法版本差異，在外形結構比較小， 且喇叭音量需要很大的通話產品中，回音消除功能很難做到完善。而 A-29 的優異處理性能， 則很好解決了這個問題，并保持全雙工的流暢度。
A-29 可以在喇叭音量 95DB 左右時，麥克風靠近喇叭 1CM 處， 也能完全屏蔽喇叭回 音。只要保證結構本身的穩定合理，即使喇叭及咪頭的距離小于 6CM，喇叭的音量大于 100DB， 選用 A-29 模組同樣可以達到消除回音的效果，并保證通話的流暢。
A-29 在具有強力消回音功能的同時，還具有遠場拾音功能（ AGC），在開啟遠場程序時， 麥克風的拾音范圍可以達到 50-500CM(常規靈敏度-42DB 麥克風),滿足大空間的拾取要求。 
A-29 還具有雙麥波束拾音功能（ Beam Forming）， 在可以加入雙麥的設備上， 開啟波束拾 音功能，能針對性的設置拾音角度和方向，更好的屏蔽某些角度不需要的環境噪音。
A-29 的接口豐富，可以數字音頻和模擬音頻輸入輸出，數字模擬音頻混合方式使用，可以 滿足各類應用設備的不同接口適配，快速完成項目設計。         
模塊端口采用半孔焊盤設計，體積小巧（長 37.5mm,寬 16mm）。在已成型的產品中，可 以通過轉接板快速接入；而在新產品設計時，則可以按模塊尺寸圖，直接做焊盤形式焊接在 系統板上，方便各類產品的設計生產使用。 (此型號可以兼容替換 A-09， A-06 模塊)
二. 應用領域： 主要應用各類音頻通話產品，安防監控，樓宇通話，會議設備，遠程報警等等。能方便快 捷的與各類音頻拾取系統連接。
※ 智能小區，別墅門禁，智能家居通話對講系統。 
※ 車載藍牙通話系統，車載語音識別智能設備。 
※ 智能遠程多媒體教育通話系統，企業遠程會議設備。 
※ 礦山礦井呼叫報警系統，銀行客服通話系統，安防通話設備。 
※ 錄音筆，采訪記錄設備，攝像機，錄音機，監控拾音設備。
※ IPC攝像頭設備，可視門鈴設備。 
※ 筆記本產品，平板電腦，智能手機，對講機產品。
※ 停車場/公共場所的門卡，自助服務系統的通話對講。 
※ 家用帶通話， 監護通話，老人小孩，寵物護理等產品。 
※ 醫院呼叫服務通話系統。
※ 電梯、企業寫字樓、生產車間等廣播對講。

三. 外形框圖 模塊外形及接口示意圖

四. 模塊腳位定義說明：

五. 模塊電氣性能指標： 
※ 輸入電壓：直流+4V～+6.5V
※ 工作電流： 28-30mA 
※ LINE OUT 模擬音頻輸出端口阻抗 10KΩ， 信噪比(SNR)91dB,輸出幅度 1.5Vrms. 
※ LINE IN 模擬參考音頻輸入端口阻抗 47KΩ， 輸入信號幅度 1Vrms. 
※ 麥克風錄音拾取范圍:10cm-500cm（不同固件距離不同） .
※ 回音消除指標:100db 
※ 可消除回音空間延遲時間:100mS 
※ 有效降噪指標： 45dB 
※ 工作溫度： -20 度～85 度 
※ 工作濕度:相對濕度小于 90%

六. 模塊尺寸規格

七. 回音消除應用設計說明及系統連接框圖:

  麥克風選用數字硅麥克風,數據格式為 PDM 格式。數字麥克風 MIC0 的相應腳位上。 麥克風的靈敏度常規推薦選用-26dBFS(相當于電容麥克風的-42dB 規格)。在實際應用中可 以根據需要的拾取距離而選擇不同靈敏度規格的。

數字麥克風拾取的音頻信號經過 DSP 的消回音及降噪處理后,從 LINE OUT 端口單端 方式輸出,此信號可以連接到下一級系統主板的 MIC 輸入或 LINE IN 端口上，如果下一級 的 MIC 輸入或 LINE IN 是差分輸入方式， 則差分輸入的 N 極（負極）懸空或接地。

A-29 的 LINE IN R 以及 LNIE IN L 為消回音參考信號的左右聲道輸入端口,可以根據 設備是否有左右雙聲道而選擇。常規單聲道設備，默認選用 LINE IN R 為消回音參考信號 輸入。 
此連接方式可對應的程序有：
a, 中距離消回音程序，單數字麥克風。（默認版本）
b, 近距離消回音程序，單數字麥克風。
c, 遠距離消回音程序，單數字麥克風。

2， 單數字麥克風輸入-模擬音頻輸出 （模式二） 
此模式與模式一基本相同，包括數字麥克風的選型和基本連接。 
差別主要是在參考信號的連接上，模式二的參考信號選擇從功放的輸出端連接。 
部分設備，比如安卓系統板以及其他工控板之類，功放與編碼部分都集成在一塊主板 上，這時候，要從功放之前取參考信號就相對復雜一些，也不方便快速生產使用，此模式 可以解決絕大部分的參考信號取值問題。 
由于各類產品的功放輸出功率大小不一，模塊的 LINE IN 輸入信號幅度過大，則會造 成削頂飽和，信號的取值也不完整。 由于 LINE IN 的 ADC 輸入信號幅度不能超過 1.0VRMS。 所以對于 1-2W 的功放 輸出幅度不是很大，可以吧功放輸出的正極直接連接到模塊的 LINE IN 端口，而 2W 以上 的功放芯片，則需要根據功率不同串電阻進行衰減分壓， D 類功放芯片，還要加入電 感電容把數字載波過濾再接入模塊的 LINE IN。
此連接方式可對應的程序有： 
a, 中距離消回音程序，單數字麥克風。（默認版本）
b, 近距離消回音程序，單數字麥克風。
c, 遠距離消回音程序，單數字麥克風。

3， 單數字麥克風輸入-模擬音頻輸出 （模式三）
此模式與前面 2 種模式的差別是，功放電路設計在 A-29 的下行輸出之后，這樣設計 的優點是下行信號完全是由 A-29模塊處理和輸出，使得消回音的參考信號準確和穩定， 消回音的性能完全發揮。 
A-29 的 LINE IN 端口支持雙聲道立體聲的輸入和輸出，如果需要加入消回音設備是 雙聲道輸出，則可以吧 LINE IN 的 L 和 R 的 2 個通道分別接入，再分別在 SPK 的 L 和 R 的 2 個輸出分別接 2 路功放輸入端口。
除了功放連接的差別之外，其他的麥克風選型和連接，同樣參考模式一即可。 
此連接方式可對應的程序有： 
a, 中距離消回音程序，單數字麥克風。（默認版本）
b, 近距離消回音程序，單數字麥克風。
c, 遠距離消回音程序，單數字麥克風。

4， 單數字麥克風輸入-數字音頻輸出 （模式四）
此模式的 LINE OUT 信號通過數字音頻輸出， 數字音頻格式是 I2S。 
此模式可以方便部分主板只有數字接口的使用，減少中間 ADC 的環節，也能獲得更 好的音頻信號，以及更好的抗干擾能力。
由于功放輸出部分還是模擬音頻，因此消回音的參考信號從模塊的 LINE IN 端口輸入， 而參考信號的取值，此模式是在功放的輸入端連接，這樣可以不用考慮信號幅度過大的問 題，可以直接 2 個端口進入工作。
需注意， A-29 模塊的 LINE OUT 音頻輸出的模擬通道和數字通道是同時輸出的， 2 種 連接方式程序不需要更換，直接按設計使用就可以。
此連接方式可對應的程序有：
a, 中距離消回音程序，單數字麥克風。（默認版本）
b, 近距離消回音程序，單數字麥克風。
c, 遠距離消回音程序，單數字麥克風。

5， 單數字麥克風輸入-數字音頻輸出 （模式五）
此模式同樣為采樣數字音頻 I2S 端口輸出的方式， 與模式四的差別就是消回音的參考 信號取值從功放的輸出端連接， 其他的則參考前面幾個模式的使用， 程序也為相同。
6， 單數字麥克風輸入-數字音頻輸出 （模式六） 
此模式同樣為采樣數字音頻 I2S 端口輸出的方式，與模式四和模式五的差別， 是把下行監聽的功放接在模塊 SPK 輸出之后。 其他的則參考前面幾個模式的使用，程序也為相 同。

7.單模擬麥克風輸入-模擬音頻輸出（模式七）
 由于部分設備的結構需要擺放電容麥克風， 或者對麥克風的特性有要求必須用駐極體 電容麥克風， 此模式則可以解決這個問題。
由于 A-29 的麥克風接口必須是數字輸入， 因此， 需要通過一個轉換電路來實現模擬 電容麥克風的接入。
本公司有設計配套的轉換小板 AD-04， 如框圖中所示， AD-04 體積小， 接口簡單， 只 需要簡單的連接就可以快速穩定接入駐極體電容麥克風。 駐極體電容麥克風的使用， 則不 受限制， 常規我們選用的是-42DB 的靈敏度規格， 如果需要更遠的拾音距離， 則根據測試 效果換靈敏度更高的型號。
參考信號的取值， 同樣如前面的模式一樣， 可以如框圖的在功放輸出之后， 也可以在 功放的輸入之前取值， 也同樣可以吧功放的輸入接在 A-29 的 SPK 輸出。
而 LINE OUT 的音頻信號也是同時輸出模擬音頻和數字音頻， 因此此模式也兼顧可以 作為數字音頻輸出使用。 
此模式僅是通過轉換電路接入駐極體電容麥克風， 因此雖然與前面的程序版本可以通 用， 但我們為了兼顧輸出增益的平衡， 調整了定制的版本， 用戶可以根據需要備注選用。
此連接方式可對應的程序有： 
a. 中距離消回音程序，單模擬麥克風。 
b.近距離消回音程序，單模擬麥克風。
c. 遠距離消回音程序，單模擬麥克風。

8. 雙數字麥克風輸入-模擬音頻輸出（模式八） 
A-29 的數字麥克風端口支持接入雙數字麥克風。 只要結構允許的情況下， 可以選擇使 用雙數字麥克風的模式
。 雙數字麥克風可以帶來更好的降噪效果， 以及特殊的波束拾音模式， 也能對消回音和 全雙工的流暢度效果帶來提升。
雙數字麥克風的選擇可以參考模式一， 但 2 個數字麥克風必須選擇同一個型號， 2 個 數字麥克風的擺放必須朝同一個方向， 擺放距離在 3-16cm， 建議推薦值在 6 cm。
除了麥克風的數目， 其他的參考信號取值， 則與前面模式完全相同， 可以按上面框圖 中的功放輸出之后連接方式， 也可以連接在功放的輸入之前， 也可以吧功放的輸入連接到 A-29 模塊的 SPK 端口的方式。
然后麥克風處理完之后的 LINE OUT 音頻輸出， 也是同樣模擬和數字同時輸出， 可以 根據設計的需要， 選擇如框圖的模擬輸出連接， 也可以選用 I2S 的數字音頻輸出。 
此連接方式可對應的程序有：
a. 中距離消回音程序， 雙數字麥克風。
b. 近距離消回音程序， 雙數字麥克風。 
c. 遠距離消回音程序， 雙數字麥克風。

9.雙模擬麥克風輸入-模擬音頻輸出（模式九）

A-29 的數字麥克風端口通過轉換電路小板 AD-04， 可以實現模擬麥克風的連接， 因 此模式九就是在模式八的基礎上吧雙駐極體模擬麥克風接入。
模擬電容麥克風的選用和擺放， 參考模式八的方式， 而參考信號的取值， 以及 LINE OUT 信號的連接， 也同樣可以參考模式八的方式。
由于模擬麥克風的增益會有差異， 此模式的程序雖然可以與模式八通用， 但為了匹配 增益的平衡， 我們也有設置對應的程序版本， 需要的用戶可根據情況選用備注。
此連接方式可對應的程序有：
a. 中距離消回音程序， 雙模擬麥克風。
b. 近距離消回音程序， 雙模擬麥克風。
c. 遠距離消回音程序， 雙模擬麥克風。