基于CSR CVC-HF系统的汽车蓝牙免提解决方案
CSR-HF车载回声消除软件系统
CSR-HF由两大部分组成:OMS(用于噪声抑制)和AEC(回声消除),它是唯一一款将回音消除和噪声抑制整合在一起的软件解决方案。该程序运行在CSR BlueCore3-Multimedia芯片的Kalimba DSP中,与基带部分的蓝牙协议一起组成了车载系统的完整解决方案。图6展示了清晰语音捕捉(CVC)软件的主要部分,从图中可以看出,需要四个语音通道来满足CVC的工作。
CSR-HF采用仿真人类接收语音信号的系统来处理语音信号,捕获背景噪音并把它们剥离出来,从而实现高品质的语音通信。
CSR-HF主要部分的说明
CVC-OMS:OMS处理过程是一个实时的处理过程,它采用语音抽取技术来选择并获取感兴趣的语音信息,从而减小了背景噪音的干扰。在捕获有小的失真的语音信息的时候,容易产生在统计上相对比较稳定的非白噪声(Colored Noise),OMS对这类信号尤其有用,对噪声的抑制可以达到12dB。
CVC-AEC:AEC是一款标准的回音消除程序,它从车载系统中捕获回音,并将其清理出去。这个实时处理过程对由于扬声器耦合到麦克风而产生的回音非常有效。AEC的回波损耗误差(ERLE)可以达到50dB。同时AEC还具备自适应能力。
ALT(AGC):自动音量调整(ALT)以及自动增益控制(AGC)位于来自蓝牙接口的接收通路上(Rx),自动地调节Rx通路上的音量信号,弥补移动电话或者网络系统在对信号进行处理过程中对信号带来的的影响。ALT和内部其它音量调整部分一起构成一个整体,并可以对其进行参数调节。
CVC-HF的性能可以通过参数进行调整,缺省情况下,这些参数是存储在BlueCore3-Multimedia芯片内的闪存中,CVG-HF和BlueCore3-Multimedia通过缓冲区来与该芯片上的微控制器进行通信。
CSR-CVC被制作成库的形式进行发布,配合CSR的蓝牙开发套件Bluelab进行开发。根据产品的不同,用户可以通过参数来对CVC进行配置,比如增益控制等等。
配合CVC-HF工作的四个语音通道:1.CVC-HF麦克风输入,从近端的麦克风到BlueCore3-Multimedia的编解码器,再输入到CVC-HF;2.CVC-Rx,从蓝牙的Rx通道获取参考信号,在该信号中包含远端用户的语音信号,是必须过滤掉的信号。Rx的PCM数据直接送到AEC处理器中。另外,从Rx来的PCM数据也可以先进行ALT和音量调节处理,再送入AEC,但是这个过程可以进行选择,不是必须的;3.CVC-Tx,该通道用于把经过回音消除的语音信息发送到蓝牙接口,这就是远端用户听到的语音信息;4.扬声器输出通道。
CVC-HF的一些参数:处理器能力需要22MIPS,程序大小为3.4KW(32位为一个字长),数据存储器需要6.6KW(24位为一个字长),8KHz的抽样率;由于回音处理带来的延迟在发送通道是36毫秒,在接收通道是12毫秒,这个延迟包括采样转换时间,以及从数据缓冲区中获取数据的时间。
上文已经指出回音是由于扬声器发出的声音耦合到麦克风中是其主要因素,所以,麦克风与扬声器的相对位置非常重要,一般来说扬声器的位置离麦克风的距离是越远越好,当然基于车内的空间,这个距离始终是有限的,所以在安装的时候,要充分考虑这一点。如果把麦克风和扬声器做在一体,要考虑连接的材质,以及连接部分空间的填充物的材料。另外,麦克风与扬声器尽量不要放在风口,麦克风的方向与扬声器发声方向相反或者呈90度也可以获得更加理想的效果。
由于汽车市场的快速增长,蓝牙车载系统也将拥有更多的发展空间,在这个充满机遇同时又面临众多的技术调整的市场上,选择合适的解决方案将对OEM厂商在这个市场上是否能取得成功起着非常关键的作用。
世健系统有限公司在蓝牙技术、蓝牙互操作性以及CSR回音消除软件的参数调试方面都积累了丰富的经验,并推出了在蓝牙车载领域的参考设计,OEM厂商可以利用该参考设计快速的将产品推向市场。
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