基于FM1083的免提通信產(chǎn)品系統設計(圖)

摘 要：介紹了基于fm1083的低功率免提通信產(chǎn)品系統設計要點(diǎn)，低功率免提芯片fm1083在全雙工usb、藍牙、手機、電話(huà)免提通信中的典型應用。
關(guān)鍵詞：免提通信；聲學(xué)回聲消除；遠端拾??；噪聲抑制；語(yǔ)音活動(dòng)檢測

引言
---隨著(zhù)通信產(chǎn)品的不斷小型化，對系統的成本和空間限制也越來(lái)越多。揚聲器的體積變得越來(lái)越小，麥克風(fēng)與揚聲器之間的距離不斷縮短，使得回聲愈發(fā)難以消除。在商業(yè)區、汽車(chē)內、地鐵等復雜的使用環(huán)境中，環(huán)境噪聲嚴重影響了通話(huà)質(zhì)量。如何在pda、筆記本電腦、免提手機等小型系統中實(shí)現全雙工免提功能，并保證足夠大的音量，已經(jīng)成為難題。
---fm1083是美國富迪科技(fortemedia)公司推出的用于回聲消除、噪聲抑制、遠端拾取聲音信號的低功率芯片，本文將介紹小型免提通信產(chǎn)品的設計要點(diǎn)、fm1083主要功能和典型應用。

設計要點(diǎn)

fm1083的主要功能及特點(diǎn)
---fm1083專(zhuān)為移動(dòng)手持設備設計，內置的兩個(gè)dc/dc轉換器分別為codec和dsp提供電源，1.8v工作時(shí)的功耗小于30mw，數字電路部分支持1.8～3.6v的寬電壓，內置d類(lèi)功放，差分輸出可直接驅動(dòng)揚聲器。多媒體編解碼接口(codec host interface)直接與藍牙1.1和1.2接口連接。具有兩個(gè)麥克風(fēng)輸入，內置可編程增益輸入輸出放大器(-6db～+26db)，適應不同靈敏度的麥克風(fēng)。遠端拾取時(shí)，麥克風(fēng)與使用者的距離是0.6m，最大可以達到5m。模擬信號支持直通模式，以提高保真度?；芈曄秶鸀?5～60db，支持動(dòng)態(tài)范圍壓縮和非線(xiàn)性回聲消除，適合于小型喇叭在大功率輸出時(shí)的過(guò)載。麥克風(fēng)和揚聲器之間最小距離可以達到40mm，噪聲抑制為13～18db，可適用于嘈雜的環(huán)境。采樣速率為8khz，支持4.096mhz和13mhz時(shí)鐘，具有缺省/eeprom/uart微處理器控制三種工作方式。

fm1083接口
---fm1083支持usb1.1從模式，可通過(guò)usb接口與計算機傳送音頻數據，做為語(yǔ)音通信的usb免提器件。
---eeprom接口支持256b～1kb的低電壓eeprom，在沒(méi)有微控制器的情況下，可以存放fm1083的大部分可變參數。
---音頻數據編解碼接口支持主模式和從模式，可以選擇內部和外部時(shí)鐘源，當選擇內部時(shí)鐘時(shí)，幀頻為8khz，數據編碼格式為16位線(xiàn)性pcm(pulse code modulation，脈沖編碼調制)或13位零位填充pcm，或8位μ律或a律編碼。
---urat接口用于對eeprom編程或微控制器直接控制fm1083，在4.096mhz時(shí)的接口波特率為300～230400b/s，13mhz時(shí)為9600～38400b/s。fm1083的系統結構如圖1所示。

信號流程
---主麥克風(fēng)1和參考麥克風(fēng)2拾取的信號經(jīng)可編程增益放大器放大、模數轉換和高通濾波后，送語(yǔ)音處理器處理(線(xiàn)性回聲消除，非線(xiàn)性回聲消除，vad檢測，噪聲抑制處理，然后進(jìn)行麥克風(fēng)自動(dòng)增益控制，消側音和麥克風(fēng)音量設定)，輸出的16位語(yǔ)音數據經(jīng)數模轉換后將麥克風(fēng)信號從線(xiàn)路輸出端進(jìn)行單端輸出。
---遠端話(huà)音信號從線(xiàn)路輸入端單端輸入，經(jīng)模數轉換和高通濾波后轉換成16位語(yǔ)音數據，送語(yǔ)音處理器處理(消側音，自動(dòng)增益控制，回聲參考信號提取，動(dòng)態(tài)范圍控制)，輸出信號經(jīng)數模轉換后推動(dòng)內置的d類(lèi)功放，用差分方式直接驅動(dòng)揚聲器。
---在usb應用時(shí)，usb的輸入信號作為線(xiàn)路輸入的信號，經(jīng)語(yǔ)音處理器處理后直接驅動(dòng)揚聲器。麥克風(fēng)輸入信號經(jīng)語(yǔ)音處理器處理后，通過(guò)usb送計算機，過(guò)程與模擬信號輸入/輸出相同。
---藍牙應用時(shí)，麥克風(fēng)的信號經(jīng)處理后通過(guò)音頻數據接口以13位或16位線(xiàn)性pcm的格式送給藍牙芯片，藍牙芯片將接受到的聲音數據以同樣的格式送給fm1083，最后經(jīng)過(guò)功放后輸出。

小型免提系統
 ---做為小型一體化免提系統，其特點(diǎn)是線(xiàn)路簡(jiǎn)單、功能通用、攜帶方便，整個(gè)系統只占80mm