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ROHM推出全新數位訊號處理器IC

本文作者:ROHM       點擊: 2012-10-30 11:37
前言:

半導體製造商ROHM株式會社(總公司:日本京都市)全新研發出數位訊號處理器ICBU8332KV-M」,適合智慧型手機及汽車導航裝置上的麥克風使用,為2組無指向性的麥克風賦予敏銳的指向性(波束形成(Beamforming)技術),以提升音訊品質。

 

本產品係運用波束形成(Beamforming)技術以形成指向性,藉由讓指向軸轉向標的聲的方式來降低環境中的干擾噪音,不但如此,還透過噪音抑制(Noise suppression)功能,以降低殘留在指向軸方向的固定噪音。本技術不同於單純阻絕噪音的手法,可讓標的聲更加的明險。   此外,使用本產品,可縮短2組麥克風的間距,僅需10mm即可安裝,因此適合搭載於智慧型手機等各種小型裝置上,再者,本產品還藉由最佳化處理的方式,讓執行噪音抑制(Noise suppression)功能時的處理延遲時間控制在10msec以下,將此功能對於其他應用產品之影響性降至最低,如此一來,便能提升各種裝置的音訊辨識率,並且有效改善免持式麥克風的通話品質。

 

在生產地點方面,前製程由ROHM株式會社(總公司:日本京都市)負責,後製程則由ROHM Electronics Philippines, Inc. (位於菲律賓)進行,自今年8月起,業以月產8萬個的生產體制展開量產。

 

概要

近年來,由於音訊辨識技術日益進步,像是汽車導航或是智慧型手機等行動裝置大多配有語音輸入系統,未來家電產品也將陸續採用此類系統,而且,隨著商業活動日趨全球化,人們視訊通話或是視訊會議的機會遽增,今後勢必需要更高階的收音技術。

 

在此種情況下,收音技術必須做到讓標的聲更清晰,而傳統具有指向性的麥克風雖然係透過物理結構(圓筒狀結構)以產生指向性,但是,如果要提高指向性的敏銳度,就會衍生必須加大麥克風體積,或是需改變物理結構,才能控制指向性等問題。

 

品係將波束形成(Beamforming)技術運用在2組無指向性麥克風上,以便讓特定方向的音訊更加清晰的數位訊號處理器IC

 

過去市面上雖出現過此種運用2組麥克風來形成指向性的技術,但以傳統作法來,如欲提高指向性,就必須拉長麥克風間距,因此不適合搭載於小型行動裝置上,不但如此,還會因為數位訊號處理造成延遲時間過長,或是音質不佳等問題。

 

本次,ROHM運用了DiMAGIC Co., Ltd.的指向性控制技術,成功地降低大部份的環境噪音,透過波束形成(Beamforming)技術來形成指向性,接著再讓指向軸轉向標的聲的方向,如此便能降低標的聲以外的聲音了。不但如此,還透過噪音抑制(Noise suppression)功能,降低殘留在指向軸方向的固定噪音,讓標的聲更清晰,相較於傳統麥克風,背面方向的衰減量更改善達30dB以上,而且2組麥克風間僅需間隔10mm,即可實現前述效果,因此適合安裝於小型行動裝置上,此外,本品還藉由最佳化處理的方式,讓執行波束形成(Beamforming)功能時的延遲處理時間控制在10msec以下,將此功能對於其他應用品之影響性降至最低。再者,本品還能切換指向性形及敏度,所以能依客不同的用途,提供最佳的指向性。

 

特點

1.以敏的指向性,將標的聲清晰吸收音

藉由獨創的訊號處理技術,提供比傳統麥克風更利的指向性,並執行音訊清晰化處理作業,大幅改善標的聲方向(0°)的背面方向(180°)衰減量,比傳統麥克風改善達30dB以上,而且,麥克風間距只要保持10mm以上即可安裝。

 

BU8332KV-M與傳統麥克風之指向性特性比較圖



 

2.大幅提高音訊辨識率

使用本產品不需要犧牲音訊品質,即可降低環境噪音。因此能提高環境噪音所在區域的音訊辨識率,根據本公司測量結果,只要在噪音電平為55dBSPL的環境下使用本產品,便能將音訊辨識精確度由5%提升至90%

使用BU8332KV-M時之音訊辨識精確度

  

使用本品前,一旦噪音電平到達55dBSPL,辨識率就會急遽下降、使用本品後,即使噪音電平達到65dBSPL,仍能維持45%的辨識率。

 

3.提供不同的指向性類型,以供選擇

品提供4種不同形的指向性類型,可供切換。可將指向性的方向反轉180°,或是調整指向性之敏度。所有控制方式,皆不需要改變麥克風配置,僅需作暫存器設定即可。

l  無指向性:可接收各個方向傳來的聲音。

l  單一指向性:可接收正面方向的聲音,並降低背面方向的聲音。

l  指向性:相較於單一指向性,所接收的側面方向聲音更少。

l  雙指向性:相較於敏指向性,所接收的側面方向聲音更少。

 


 

 4.其他功能

l  執行波束形成(Beamforming)功能時的延遲處理時間小於10 msec

l  配備噪音抑制(Noise suppression)功能,可降低殘留在指向軸方向的固定噪音

l  取樣頻率為16 kHz

l  提供類比輸出(LINEOUT)或數位輸出(PCM介面)介面

l  僅需13.3 V系統,即可執行動作(建核心電源專用穩壓器)

l  建麥克風專用偏壓及前置放大器電路

l  配備雙線式主端介面(Host Interface)

l  可單獨執行動作(EEPROM專用SPI介面)

 

<名詞解釋>

波束形成(Beamforming)

是一種利用多組麥克風之間的相位差,以減少標的方向以外聲音的技術,不但能減少環境噪音,還能提升標的聲的清晰度。

 

 

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