1. Общ преглед
Този документ описва хардуерното представяне на продукта HP-DK65M Microphone Array Kit, описанията на интерфейса, алгоритмичните функции, инсталационните указания и съответните конструктивни забележки, които се използват за ръководство на разработването и проектирането.
2. принцип на проектиране
Обикновено в среда, в която шумът винаги идва от всички страни и се пресича със спектъра на гласовия сигнал, в съчетание с ефекта на ехо и резонанс, използването на отделен микрофон за приемане на чист глас е много трудно.
Този продукт използва 4 или 8 микрофона, интегрирани алгоритми за потискане на шума, потискане на ехо, елиминиране на ехо, фиксиран лъч и други, за да може ефективно да извлече гласа на говорещия в шумна среда на звуковото поле и да намали смущенията на околния шум. В момента се използват широко в интелигентни финанси, интелигентни услуги, интелигентни автомобили, интелигентни домове, роботи и други сценарии, които могат да осигурят съответните решения.
Фигура 2-1 Принцип на дизайна на комплекта за микрофонни масиви HP-DK65M
3 Терминологичен анализ
Таблица 2-1 Списък на термините
|
Сериен номер |
Функции |
Описание |
|
1 |
AI намаляване на шума |
Подтискане на шума в стабилно и нестабилно състояние |
|
2 |
Насочено събиране на звук |
Избиране в диапазона на лъча, регулируем диапазон |
|
3 |
Усилване на гласа |
Подобряване на гласа в диапазона на лъча |
|
4 |
Ехо премахване |
Премахване на възпроизвеждания сигнал от записа |
|
5 |
Подтискане на звука |
Подтискане на звука на околната среда |
|
6 |
Разстояние, регулируем обхват |
Регулиране на различното разстояние и обхват в зависимост от различните сценарии |
|
7 |
Линеен микрофон |
4 или 8 микрофонни глави, които образуват праволинейно оформление |
4 Системна рамка
Фигура 4-1 Диаграма на системната рамка
Както е показано на фигура 4-1, системната рамка се състои от схващаща платка * 2, дъщерна платка * 1, многоканален аудио на микрофонната схваща платка се въвежда в дъщерната платка чрез FPC линия, аудиото след обработка на дъщерната платка може да бъде изхвърлено на потребителското устройство чрез USB_AUDIO.
Конфигурация и списък на хардуера
Хардуерният дизайн използва модулен принцип на дизайн, лесен за използване. Материалната платка поддържа множество периферични интерфейси, изходен аудио интерфейс с USB аудио, Lineout и сериен порт, без диск, поддържа Windows, Linux, Android и други системи. Списъкът на конфигурациите на хардуера е в таблица 5-1, а списъкът на хардуера е в таблица 5-2.
Таблица 5-1 Списък на конфигурациите на хардуера
| Сериен номер |
Име |
Описание |
|
1 |
Система |
Linux системи |
|
2 |
Памет |
128MB DDR3+128MB FLASH |
|
3 |
cpu |
ARM@ A7, Двойно ядро, 1.2GHz основна честота |
Таблица 5-2 Списък на хардуера
| Сериен номер |
Име |
Описание |
|
1 |
MIC1_Board |
Събиране на плоча 1, 4 цифрови зърненици |
|
2 |
MIC2_Board |
Събиране на плоча 2, 4 цифрови зърненици |
|
3 |
MB_Board |
Контролна плата, изпълнение на алгоритми, изходни алгоритми след обработка на аудио |
|
4 |
10pin-0.5mmFPC линия |
Свързване на събиращата платка и дъщерната платка с дължина на кабела 30 см |
|
5 |
Захранване / USB аудио кабел |
5PIN-PHS 2.0mm интерфейс |
|
6 |
Линия за връщане |
4PIN-PHS 2.0mm, Дължина на линията 80cm |
6 Физични демонстрации
6.1 Физически размери на линейни събиращи плочи
Размерът на линейната плоча за събиране е: 110 мм * 8 мм * 1.2 мм;
Разстоянието между двете съседни винтови отвори е: 35 мм; разстоянието между двата съседни микрофона е: 35 мм.
6.3 Физически размери на дъщерната плоча


Структура на микрофонния масив
7.1 Общи изисквания за проектиране
(1) Микрофонът трябва да бъде плътно прикрепен към вътрешната страна на корпуса и трябва да бъде плътно затворен и амортизиран с силиконова обвивка.
(2) Микрофонът трябва да бъде далеч от високоговорителя или източника на вибрации, опитвайте се да го държите далеч от високоговорителя или обратно към него.
Микрофонът трябва да се монтира възможно най-много на едно и също равнище (корпусът може да има определен радиан).
(4) Прекратяване на резонанса на корпуса или камерата на рога.
7.2 Заключване на микрофона

(1) референтната стойност на диаметъра на отварателната дупка е 1-1,5 мм.
(2) Дълбочината на дупката не надвишава 3 мм.
Забележка: Размерът A по-горе е дълбочината на дупката, която включва дебелината на корпуса и дебелината на силиконовата обвивка.
(1) референтната стойност за дебелината на силиконовата капсула на MIC е около 1 мм, след компресия около 0,5 мм.
(2) Силиконовата обвивка и корпуса трябва да се прилагат тясно.
Показатели за ефективност на софтуера
Показателите за ефективност на софтуерните алгоритми са следните:
| Ехо премахване на производителност и консумация на ресурси | Ефективност (ERLE) | Заемане на процесора (Mips) | Заемане на RAM (M) |
| Кръговата осма | Повишаване на съотношението за връщане > 40db | 150 | 0.42 |
| Линейна осемка | Повишаване на съотношението за връщане > 40db | 150 | 0.42 |
| Подтискане на шума във вътрешния лъч | Ефективност (ERLE) | Заемане на процесора (Mips) | Заемане на RAM (M) |
| Нестабилен шум | Увеличение на съотношението сигнал-шум > 15db | 35.8 | 0.33 |
| Плавен шум | Увеличение на съотношението сигнал-шум > 20db | 30 | 0.29 |
| Производителност и консумация на ресурси | Ефективност (ERLE) | Заемане на процесора (Mips) | Заемане на RAM (M) |
| Забавяне на звука <600ms | Повишаване на съотношението > 10db | 248.3 | 0.63 |
| Забавяне на звука <900ms | Повишаване на съотношението > 8db | 480.4 | 1.64 |
| Цялата производителност на алгоритма | Възстановяване на аудио | Забавяне |
| Кръговата осма | >97 | <200ms |
| Линейна осемка | >95 | <200ms |
Често задавани въпроси Q&A
Q: Какъв е обхватът на продукта? Регулираем ли обхвата на звука?
A: Кръгълният микрофон с MIC1 (0 градуса / 360 градуса) като изходна точка и ± 30 градуса зона като ефективен диапазон за събиране на звук; Линеен микрофон с 90 градуса като изходна точка и ± 30 градуса като ефективен диапазон за събиране на звук. Диапазонът на звука може да се регулира.
В: Каква е разстоянието на продукта? Регулируема ли е?
A: Оптималното разстояние за събиране на звука на продукта е 20 см-300 см, разстоянието за събиране на звука може да се промени чрез регулиране на печалбата.
В: Има ли изисквания за монтаж на плоча за събиране?
A: Кръговата плоча за събиране е монтирана на нивото на потребителското оборудване, главата на микрофона е насочена нагоре, посоката MIC1 е насочена към потребителя; Линеарните микрофони могат да бъдат монтирани на хоризонталната, наклонната или вертикалната повърхност на потребителското устройство.
Q: Какъв е аудиоформатът на входната платка? Какъв е аудиоформатът на изхода на дъщерната платка?
A: аудиоформатът на входа на дъщерната плата е 16k честота на пробване, 16bit, 6 канала (8 канала запис + 2 канала обратно извличане), pcm; Аудиоформатите на изхода на дъщерната платка са: скорост на пробване 16k, 16bit, моно, PCM голи данни.
В: Продуктът поддържа ли отстраняване на ехо? Как да се постигне?
A: Продуктът поддържа елиминиране на ехо, просто използвайте кабела за обратно извличане, за да възпроизведете сигнала на високоговорителя, за да получите левия и дясен канален интерфейс на приемащата плоча.
Въпрос: Какви са предимствата на комплекта за микрофонни масиви HP-DK65M в сравнение с други микрофонни масиви?
A: HP-DK65M поддържа изходни аналогови и цифрови аудиосигнали; Поддръжка на кръгови осмици и линейни осмици, за да отговарят на нуждите на различни сценарии за различни продукти.
