1、概要
このドキュメントでは、開発設計をガイドするための「HP-DK 65 Mマイクアレイキット」製品のハードウェアの紹介、インタフェースの説明、アルゴリズム機能、インストールガイド、および関連する設計上の注意事項について説明しています。
2、設計原理
通常の環境では、ノイズは常に四方八方から来ており、音声信号のスペクトルと交差しており、反響と残響の影響も加わり、単独のマイクを利用して純粋な音声を採用するのは非常に困難である。
本製品は4または8マイクロフォンアレイを採用し、雑音抑制、残響抑制、エコー除去、固定ビームなどのアルゴリズムを集積し、雑音の音場環境の中で効果的に話し手の音声を抽出し、周囲の環境雑音の干渉を低減することができる。現在、スマート金融、スマートサービス、スマート車載、スマートホーム、ロボットなどのシーンで広く応用されており、対応するソリューションを提供することができる。
図2-1 HP-DK 65 Mマイクアレイキット設計原理図
3、用語解析
表2-1用語解析リスト
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シーケンス番号 |
機能 |
説明 |
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1 |
AIノイズ低減 |
スタビライザーノイズ及び非スタビライザーノイズの抑制 |
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2 |
オリエンテーションピックアップ |
ビーム範囲内でピックアップを行い、ピックアップ範囲を調整可能 |
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3 |
音声の強化 |
ビーム範囲内の音声を強化する |
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4 |
エコーキャンセル |
録音から再生信号を消去する |
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5 |
ざんきょうよくせい |
環境残響の抑制 |
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6 |
ピックアップ距離、範囲調整可能 |
シーンによって異なるピックアップ距離、範囲を調整する |
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7 |
リニアマイク |
4つまたは8つのマイクのミミヘッドが直線形状のレイアウトを構成する |
4、システムフレームワーク
図4-1システムフレームワーク図
図4-1に示すように、システムフレームは収集ボード*2、マザーボード*1から構成され、マイク収集ボードのマルチチャネルオーディオはFPCケーブルを介してマザーボードに入力され、マザーボード処理後のオーディオはUSB _ AUDIOを介してユーザ機器に出力される。
5、ハードウェアの配置とリスト
ハードウェア設計にはモジュール化設計原理を採用し、簡単で使いやすい。マザーボードは多種の周辺機器インタフェースをサポートし、出力オーディオインタフェースはUSB Audio、Lineout及びシリアルポートがあり、ドライブレスで使用でき、Windows、Linux、Androidなどのシステムをサポートすることができる。ハードウェア構成リストは表5-1、ハードウェアリストは表5-2を参照。
表5-1ハードウェア構成リスト
| シーケンス番号 |
の名前をあげる |
説明 |
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1 |
システム |
Linuxシステム |
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2 |
メモリ |
128MB DDR3+128MB FLASH |
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3 |
cpu |
ARM@ A7,デュアルコア、1.2 GHZ主周波数 |
表5-2ハードウェアインベントリリスト
| シーケンス番号 |
の名前をあげる |
説明 |
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1 |
MIC1_Board |
採集板1、4本のデジタル麦 |
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2 |
MIC2_Board |
採集板2、4本のデジタル麦 |
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3 |
MB_Board |
マスターボード、アルゴリズムの実行、アルゴリズム処理後のオーディオの出力 |
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4 |
10 pin-0.5 mmFPC配線 |
採取ボードとマザーボードを接続し、線長30 cm |
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5 |
電力供給/Usb audio線 |
5 PIN-PHS 2.0 mmコネクタ |
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6 |
さいしゅせん |
4PIN-PHS 2.0mm,線長80 cm |
6、実物展示
6.1線形採集板の実物サイズ
線形採集板の寸法は:110 mm*8 mm*1.2 mm、
隣接する2つのねじ穴の間隔は35 mm、隣接する2つのマイクの間隔は35 mmです。
6.3マザーボードの実物大


7、マイクアレイ構造設計
7.1設計全体の要件
(1)マイクは面殻の内側に密着し、シリカゲルカバーで密閉及び緩衝を行う必要がある。
(2)マイクはスピーカーや振動源から離れ、できるだけスピーカーや背面スピーカーから遠ざける。
(3)マイクはできるだけ同じ平面に取り付ける(ハウジングは一定のラジアンを持つことができる)。
(4)ホーンによるハウジングまたはキャビティ共振の防止。
7.2マイク密閉の概略図

(1)ピックアップ孔の直径基準値は1〜1.5 mmである。
(2)導音孔の孔深さは3 mmを超えない。
注:上図の寸法Aは穴の深さで、ケースの厚さとシリカゲルカバーの厚さを含む。
(1)MICのシリカゲルジャケット厚さ基準値1 mm程度、圧縮後約0.5 mm。
(2)シリカゲルカバーとケースとの間に密着してください。
8、ソフトウェア性能指標
ソフトウェアアルゴリズムの各性能指標は以下の通りである:
| エコー除去性能及び消費資源 | パフォーマンス(ERLE) | CPU占有(Mips) | RAM占有(M) |
| かんじょうはち麦 | 信頼性向上>40 db | 150 | 0.42 |
| リニア八麦 | 信頼性向上>40 db | 150 | 0.42 |
| ビーム内ノイズ抑制 | パフォーマンス(ERLE) | CPU占有(Mips) | RAM占有(M) |
| ひていじょうざつおん | 信号対雑音比の上昇>15 db | 35.8 | 0.33 |
| ていじょうざつおん | 信号対雑音比の上昇>20 db | 30 | 0.29 |
| 残響抑制性能及び資源消費 | パフォーマンス(ERLE) | CPU占有(Mips) | RAM占有(M) |
| 残響遅延<600 ms | 信混比向上>10 db | 248.3 | 0.63 |
| 残響遅延<900 ms | 信混比向上>8 db | 480.4 | 1.64 |
| アルゴリズム全体のパフォーマンス | オーディオ復元度 | 遅延 |
| かんじょうはち麦 | >97 | <200ms |
| リニア八麦 | >95 | <200ms |
9、よくある質問Q&A
1、Q:製品のピックアップ範囲は何度ですか?ピックアップ範囲は調整できますか?
A:リングマイクはMIC 1(0度/360度)を原点とし、±30度領域は有効ピックアップ範囲である、リニアマイクロホンは90度を原点とし、±30度領域は有効な収音範囲である。ピックアップ範囲は調整可能です。
2、Q:製品のピックアップ距離はいくらですか?調整可能ですか。
A:製品の最適なピックアップ距離は20 cm-300 cmで、ピックアップ距離は利得を調節することによって変更することができる。
3、Q:採集板の設置角度に要求はありますか?
A:環状採集板はユーザー設備の水平面に取り付けられ、ミミヘッドは上向き、MIC 1方向はユーザーに向けられ、線形マイクロフォン収集ボードは、ユーザ装置の水平面、斜面、または垂直面に設置することができる。
4、Q:入力マザーボードのオーディオフォーマットは何ですか?マザーボード出力オーディオフォーマットは何ですか。
A:マザーボードに入力されるオーディオフォーマットは16 kサンプリングレート、16 bit、6チャネル(8チャネル録音信号+2チャネルエコー信号)であり、pcm;マザーボードから出力されるオーディオフォーマットは、16 kサンプリングレート、16 bit、モノラル、pcmベアデータです。
5、Q:製品はエコーキャンセルをサポートしていますか?どのように実現しますか。
A:製品はエコーキャンセルをサポートし、エコーラインでスピーカの左右の放送信号を収集板の左右のチャネルインタフェースに受け取るだけでよい。
6、Q:HP-DK 65 Mマイクアレイキットは他のマイクアレイと比べてどのような利点がありますか。
A:HP-DK 65 Mはアナログ信号とデジタル信号オーディオの出力をサポートし、さまざまな製品のさまざまなシーンのニーズに対応するために、リング状の八麦アレイと線形の八麦アレイをサポートします。
