安森美推出BelaSigna R261高性能语音捕获SoC

发布于:2011/4/13 14:23:03 | 578 次阅读

  安森美(Onsemi)推出了基于数字电路降噪技术的BelaSigna R261高性能语音捕获系统级芯片(SoC)。该器件采用先进的双麦克风噪声消减技术,能够帮助设计提供优异的噪声消减效果(参见图1)。这种先进的信号处理技术接受两个麦克风的信号,能够区分不同类型的信号,提取有效的语音信息并抑制环境噪声,从而提升语音辨识度。

  图1:BelaSigna R261采用先进的实时自适应噪声消减算法。

  BelaSigna R261在其集成的ROM存储器中内置了语音提取算法。这种算法利用一个或多个传感器来提取波形传播信号,而不需要预先知道声源或传感器位置。这种方案利用全局优化准则,同时工作在频域、时域和空域,对声源的数量及传感器的数量没有限制,与信噪比(SNR)无关,即在低SNR和高SNR环境下能够同样优化地工作,非常适合于需要从不同噪声域中提取有用语音信号的手机和便携计算机等应用。

  这种自适应噪声抑制算法提供25 dB的噪声抑制能力,能够实时地分离需要的语音与环境噪声,适合于各种语音源和各种位置下的语音,同时能够保证音质自然(其它方案处理后声音不自然、不饱满),可以有效配合各种品质的麦克风工作。

  BelaSigna R261关键特性解析

  BelaSigna R261是一款高性能的语音捕获SoC,集成了数字信号处理器(DSP)、稳压器、锁相环(PLL)、电平转换器及ROM存储器,如此高的集成度与其它方案相比,能够降低物料单(BOM)。如图2所示,这器件支持双麦克风直接输入,噪声消减算法内置于集成的ROM存储器中,基于DSP结构的应用控制器提供高性能及超低能耗,提供双通模拟输出,并支持数字麦克风输出。此外,内置的电源管理模块支持1.8 V至3.3 V的供电电压,内置的片上PLL提供多种频率选择,还提供I2C接口。

  图2:BelaSigna R261 高性能语音捕获SoC功能架构图。

  特别值得一提的是,BelaSigna R261采用的双麦克风实时自适应噪声消减算法提供两种基本的算法模式,分别是远距离拾音模式(算法模式0)和近距离拾音模式(算法模式1)。算法模式0针对远距离拾音而优化,可以拾取多达6米远的语音,同时抑制噪声,并支持360度全方位拾音,适合于笔记本电脑、免提电话/会议或手机免提通话模式。在这种模式下,即使用户没有对准麦克风,甚至是远离麦克风,都能提供的语音清晰度,从而增强用户使用的自由度。算法模式1针对近距离拾音而优化,这时用户离麦克风极近(距离小于5厘米),即在近距离内拾取语音,有效抑制各种环境噪声,适用于手机、学习机、对讲机等在强噪声环境中工作的设备。

  除了这两种基本算法模式,BelaSigna R261还提供定制算法模式,帮助制造商满足特定应用需求。这种算法模式支持特殊配置,并能够通过外部EEPROM或I2C控制接口加载新的算法参数来调整。算法效果能够根据特定应用、麦克风类型、位置及其它系统参数来优化。

  表2:BelaSigna R261支持远距离拾音、近距离拾音及定制等不同模式。

  如上所述,BelaSigna R261提供高集成度,内置自适应噪声消减算法,能够直接连接至数字麦克风接口或主芯片(基带处理器)的麦克风输入端。故除了支持多种拾音模式,这器件的另一项重要优势就是便于集成到设计之中,可将设计入选(design-in)所须的时间和工程工作减至最少,因为设计团队不须开发或获取算法,也不须设计复杂的支援及接口电路。

  这器件也使关注成本的原设备制造商(OEM)能够在设计中采用便宜的两个(不一定匹配的)全向麦克风,令麦克风的布设更灵活,且生产线上不须调试麦克风,进一步节省时间及成本。这SoC采用极紧凑的5.3 mm2 WLCSP封装(包括26球和30球两种版本),占用的电路板空间比其它可选方案小得多,即使空间最受限的便携消费电子产品外形因数也用得上。此外,这器件在3.3 V电压时的电流消耗为15 mA,能耗极低。

  BelaSigna R261应用设计要点

  由于BelaSigna R261基于ROM的噪声消减算法非常灵活,麦克风布局(物理声学设计)就存在多种可能的选择,但默认算法只有麦克风以下述方式布局时才能工作:1)两个麦克风面向用户的嘴;2)两个麦克风的中间点位于距离各个麦克风10至25 mm范围内。当然,使用定制模式时也能使用其它麦克风布局配置。

  在电路设计方面,BelaSigna R261的设计针对的是在单个系统中同时支持数字及模拟处理。由于这种混合信号电路属性,要维持高音频保真度,审慎设计印制电路板(PCB)布线就至关重要。为了避免耦合噪声进入音频信号路径,要使数字信号走线(trace)远离模拟信号走线。为了避免电气反馈耦合,还需要将输入走线与输出走线隔离。

  在接地设计方面,接地层应该分为两部分,分别是模拟接地层(VSSA)和数字接地层(VSSD)。这两个接地层应当通过单个点(即星形连接点)连接在一起。星形连接点应当位于电源稳压器输出端电容的接地端。当然,这些只是设计人员在应用BelaSigna R261设计时需要注意的部分问题。

参与讨论
后参与讨论

//评论区

推荐阅读

智能网联汽车国际标准法规协调专家组(HEAG)召开工作会议

近年来智能网联汽车快速发展,新技术不断涌现,与相关产业融合度持续提升,正在推动全球汽车产业发生深刻变革。为应对此种形势,欧、美、日等汽车工业发达国家和地区都加大了智能网联汽车的国际标准法规协调的参与力度,在联合国世界车辆法规论坛(UN/WP.29)和国际标准化组织(ISO)层面,智能网联汽车相关国际标准法规协调活动正快速推进。 为更有效地支撑上述组织的国际标准法规协调活动,2017年全国汽车标准

0215jiejie | 发布于:2022-12-01 0评论 0赞

苹果推出搭载M2芯片的新款iPad Pro 799美元起售

据苹果官网,苹果推出搭载M2芯片的新款iPadPro。 11英寸wifi版起售价为799美元,wifi+蜂窝网络版起售价为999美元;12.9英寸wifi版起售价为1099美元,wifi+蜂窝网络版起售价为1299美元。

0215jiejie | 发布于:2022-10-19 0评论 0赞

新能源汽车领衔 “中国智造”加速登陆欧洲市场

全球五大车展之一巴黎车展时隔四年再度启幕。在这场被视为“全球汽车行业风向标”的盛会上,国内外汽车品牌云集,长城汽车、比亚迪等再次领衔中国汽车出海。 长城汽车欧洲区域总裁孟祥军表示:“欧洲是长城汽车最重要的海外市场之一,巴黎车展是长城汽车向欧洲市场展示GWM品牌和产品的最佳机会。长城汽车正在研究汽车行业碳排放的整个生命周期,到2025年,将推出50多款新能源产品,全力支持可再生能源使用,为全球用户

0215jiejie | 发布于:2022-10-19 0评论 0赞

严监管时代来临,电子烟“通配”大战走向何方?

针对通配烟弹厂商的一系列诉讼的结果,将对生产通配烟弹的品牌未来在电子烟行业的发展产生深远影响。 10月1日,《电子烟强制性国家标准》正式实施,中国电子烟监管全面生效。而在电子烟行业进入规范化、法治化阶段前夕,一场围绕着通配烟弹的争论在行业里发酵。 “通配”是电子烟从业者约定俗成的概念。换弹式电子烟由烟杆和烟弹组成,“通配”烟弹指的是非品牌商生产、可与品牌烟杆匹配使用的烟弹。多位业内人士表示,被

0215jiejie | 发布于:2022-10-19 0评论 0赞

Bourns 全新大功率分流电阻器

采用金属感应引脚,专用于大电流应用中进行精确测量 全新分流电阻器专为电池管理系统、大电流工业控制和电动汽车充电站 提供高可靠性、高成本效益的解决方案 美国柏恩Bourns全球知名电子组件领导制造供货商,宣布新增12款CSM2F系列功率分流电阻器,扩展其产品组合。全新系列采用铆接通孔金属传感引脚,可满足大电流应用中对电压测试点精确定位日益增长的需求。最新型Bourns?CSM2F系列分流电阻器

0215jiejie | 发布于:2022-10-18 0评论 0赞

请尊重元宇宙“这个筐”

元宇宙是个筐,啥都往里装,但区别在于有的像聚宝盆,有的像垃圾桶。国庆假期刚结束,中青宝“90后”董事长李逸伦便亲自上阵,玩起了元宇宙婚礼。靠着老板首秀和代言,中青宝顺势推出“MetaLove元囍”App,正式进军元宇宙婚礼赛道。 就产品而言,如同其他元宇宙产品,李逸伦的元宇宙婚礼“新奇与吐槽齐飞”:有人说是有趣的尝试,有人则认为像QQ炫舞结婚系统。要知道,QQ炫舞是一款推出了十余年的老游戏。

0215jiejie | 发布于:2022-10-13 0评论 0赞

边缘计算:突围商业模式痛点

截至8月末,中国5G基站总数达210.2万个,中国5G发展已经进入下半场。随着5G加速融入千行百业,互动直播、vCDN、安防监控等场景率先大规模落地,车联网、云游戏、工业互联网、智慧园区、智慧物流等场景也快速走向成熟,这些更大流量、更低时延、更高性能的场景涌现,对边缘计算的刚性需求势必爆发。 GrandViewResearch预测,即使在新型冠状病毒肺炎疫情肆虐全球的背景下,边缘计算和5G网络市

0215jiejie | 发布于:2022-10-13 0评论 0赞

商务部回应美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”

商务部新闻发言人10日就美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”应询答记者问。 有记者问:近日,美国商务部在半导体制造和先进计算等领域对华升级出口管制措施。同时,在将9家中国实体移出“未经验证清单”过程中,又将31家中国实体列入,请问中方对此有何回应? 对此,商务部新闻发言人回应称,中方注意到相关情况。首先,通过中美双方前一阶段共同努力,9家中国实体zui终

0215jiejie | 发布于:2022-10-13 0评论 0赞

TCL华星官宣与奔驰合作:推出全球首款横贯A柱的车载显示屏

今年1月,奔驰带来了VISIONEQSS概念车,其中控台采用了一块完全无缝的47.5英寸曲面显示屏,横贯整个A柱,令人印象深刻。今天,TCL华星正式官宣与奔驰达成合作,并认领了VISIONEQSS上这块全球首款横贯整个A柱曲面的车载显示屏。 根据TCL介绍,这款显示屏采用了完全无缝的超薄一体化设计,将仪表盘、中控与副驾娱乐显示融为一体,并能够与3D实时导航系统相辅相成。 同时,这块显示屏还采用

0215jiejie | 发布于:2022-10-12 0评论 0赞

半导体板块暴跌 谁最受伤

国庆假期后首日开盘,上证综指时隔5个月再次失守3000点,与此同时,半导体板块也再度走低,其中,北方华创、雅克科技等个股跌停。10月11日早盘期间,半导体板块持续下挫,北方华创、雅克科技再度跌停。截至下午收盘,北方华创、雅克科技维持跌停状态,华海清科、拓荆科技-U、盛美上海、清溢光电、海光信息的跌幅则超10%。同日,半导体板块中的119只个股中超五成呈现下跌趋势。 在半导体板块遭遇下挫的同时,北

0215jiejie | 发布于:2022-10-12 0评论 0赞