灵活高效的音频耳机开发验证平台

发展和验证的平台

这个平台不仅可以进行音频算法开发，也可以进行算法和系统的验证。该平台可用于有线耳机，以及蓝牙兼容的耳机(通过Plantronics公司音频I/O专用的蓝牙USB加密器)。

Plantronics将在MATLAB或C开发的个别算法，组合到Simulink系统中。利用Simulink产生测试信号（例如，正弦喳噪音），通过Simulink的图形功能，可以快速地检查信号的属性，如能量谱密度(energy spectral density)等。

对音频研发来说，分析信号的音频性能是相当标准程序开发的工作，但该平台能够进一步的对正在通话中的电话测试算法。在算法和系统的验证过程中， 将硬件与仿真模型链接，随着模型的实时运行，使用该平台进行现场电话呼叫，例如，一位金耳朵听众参加电话会议，随之调整各种参数来改善电话中的音频质量。

回声消除算法为该流程提供了一个很好的例子，如果没有经过信号处理，用户会听到因为麦克风和耳机的反馈而产生的回声和啸叫声。消除回声??不是一件简单的事，有两个音频会输入到系统中：一是电话网络，另一是从麦克风输入的音频。回声消除必须同时考虑音频信号来源，又要能适度地消除信号，这样用户才会只听到电话网络的音频。有好几种回音消除技术可以使用，而每种都有自己的参数可供微调。在Plantronics公司，Simulink实现了两个不同的回声消除算法(参见图2)，以及进行模拟，看看哪个效果最好。


图 2. 在Simulink中的一个回声消除系统模型

为了测试回声消除算法，可以在模型中实现它们，然后将研发平台连接到电话网络。在正在通话的电话会议上，通过修改算法设定以改善音频质量；在实时操作的各种情境下，评估通话系统的质量，包括通话音量范围。在同一通电话中，可以从一个回声消除算法切换到另一个，比较在相同条件下的清晰度。这很容易比较两种算法的清晰度，因为可以在它们之间切换，而无需重新编译，也不需停止模拟或重打一通电话。

除了?消除回声，耳机也需要线路消除算法(line cancellation algorithms)来处理因为电话网络所引起的回声，以及需要动态的范围控制，如动态改变音量，提高低音量的声音，并限制高音量的声音。而其他的各种算法也都需要以符合法规，例如，欧盟要求耳机具有抗惊吓属性，即限制耳机的音量不容许它们迅速提高音量。Plantronics正利用这个研发平台，来快速开发和验证所有这些算法或更多算法。此外，还可以利用这个平台来进行更明智的的材料清单决策。例如，扬声器和麦克风均衡地使用较便宜的传感器，看是否可提供更好的音频质量，新平台能够评估这些选择。

本文结论

在市场的迫切驱动下，Plantronics公司开发了一种创新的研发和验证平台，以缩短设计、开发和测试的周期。该平台本身具有成本效益，因为它以标准PC、Simulink仿真软件，以及标准的音频设备为基础。更重要的是，能够检查和修正正在进行通话的系统，该平台提供了设计层级的洞察力，提高了以前所缺乏的对于系统属性的认识，这使得大多数的设计问题都能加以模拟，从而简化嵌入式目标开发工作。

在一般情况下，研发速度的增加是来自于牺牲产品质量或者是增加预算开支。该平台则能够兼顾三个面向：加速研发速度，不断降低成本，并开发出更好耳机。