基于FM1083的免提通信產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)(圖)

摘 要：介紹了基于fm1083的低功率免提通信產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，低功率免提芯片fm1083在全雙工usb、藍(lán)牙、手機(jī)、電話免提通信中的典型應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：免提通信；聲學(xué)回聲消除；遠(yuǎn)端拾取；噪聲抑制；語音活動檢測

引言
---隨著通信產(chǎn)品的不斷小型化，對系統(tǒng)的成本和空間限制也越來越多。揚(yáng)聲器的體積變得越來越小，麥克風(fēng)與揚(yáng)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(qū)、汽車內(nèi)、地鐵等復(fù)雜的使用環(huán)境中，環(huán)境噪聲嚴(yán)重影響了通話質(zhì)量。如何在pda、筆記本電腦、免提手機(jī)等小型系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)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(yuǎn)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(shè)計(jì)要點(diǎn)、fm1083主要功能和典型應(yīng)用。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

fm1083的主要功能及特點(diǎn)
---fm1083專為移動手持設(shè)備設(shè)計(jì)，內(nèi)置的兩個dc/dc轉(zhuǎn)換器分別為codec和dsp提供電源，1.8v工作時的功耗小于30mw，數(shù)字電路部分支持1.8～3.6v的寬電壓，內(nèi)置d類功放，差分輸出可直接驅(qū)動揚(yáng)聲器。多媒體編解碼接口(codec host interface)直接與藍(lán)牙1.1和1.2接口連接。具有兩個麥克風(fēng)輸入，內(nèi)置可編程增益輸入輸出放大器(-6db～+26db)，適應(yīng)不同靈敏度的麥克風(fēng)。遠(yuǎn)端拾取時，麥克風(fēng)與使用者的距離是0.6m，最大可以達(dá)到5m。模擬信號支持直通模式，以提高保真度。回聲消除范圍為45～60db，支持動態(tài)范圍壓縮和非線性回聲消除，適合于小型喇叭在大功率輸出時的過載。麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器之間最小距離可以達(dá)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usb接口與計(jì)算機(jī)傳送音頻數(shù)據(jù)，做為語音通信的usb免提器件。
---eeprom接口支持256b～1kb的低電壓eeprom，在沒有微控制器的情況下，可以存放fm1083的大部分可變參數(shù)。
---音頻數(shù)據(jù)編解碼接口支持主模式和從模式，可以選擇內(nèi)部和外部時鐘源，當(dāng)選擇內(nèi)部時鐘時，幀頻為8khz，數(shù)據(jù)編碼格式為16位線性pcm(pulse code modulation，脈沖編碼調(diào)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時的接口波特率為300～230400b/s，13mhz時為9600～38400b/s。fm1083的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(shù)轉(zhuǎn)換和高通濾波后，送語音處理器處理(線性回聲消除，非線性回聲消除，vad檢測，噪聲抑制處理，然后進(jìn)行麥克風(fēng)自動增益控制，消側(cè)音和麥克風(fēng)音量設(shè)定)，輸出的16位語音數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后將麥克風(fēng)信號從線路輸出端進(jìn)行單端輸出。
---遠(yuǎn)端話音信號從線路輸入端單端輸入，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換和高通濾波后轉(zhuǎn)換成16位語音數(shù)據(jù)，送語音處理器處理(消側(cè)音，自動增益控制，回聲參考信號提取，動態(tài)范圍控制)，輸出信號經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后推動內(nèi)置的d類功放，用差分方式直接驅(qū)動揚(yáng)聲器。
---在usb應(yīng)用時，usb的輸入信號作為線路輸入的信號，經(jīng)語音處理器處理后直接驅(qū)動揚(yáng)聲器。麥克風(fēng)輸入信號經(jīng)語音處理器處理后，通過usb送計(jì)算機(jī)，過程與模擬信號輸入/輸出相同。
---藍(lán)牙應(yīng)用時，麥克風(fēng)的信號經(jīng)處理后通過音頻數(shù)據(jù)接口以13位或16位線性pcm的格式送給藍(lán)牙芯片，藍(lán)牙芯片將接受到的聲音數(shù)據(jù)以同樣的格式送給fm1083，最后經(jīng)過功放后輸出。

小型免提系統(tǒng)
 ---做為小型一體化免提系統(tǒng)，其特點(diǎn)是線路簡單、功能通用、攜帶方便，整個系統(tǒng)只占80mm