1. 개요
이 문서에서는 개발 설계를 안내하기 위해 HP-DK65M 마이크 어레이 키트 제품에 대한 하드웨어 소개, 인터페이스 설명, 알고리즘 기능, 설치 지침 및 관련 설계 고려 사항을 설명합니다.
2. 설계 원리
일반적으로 환경에서는 소음이 항상 사방팔방에서 발생하고 음성신호의 스펙트럼과 교차되며 게다가 반향과 혼성의 영향까지 있어 단독의 마이크를 리용하여 깨끗한 음성을 채용하는것은 매우 어렵다.
이 제품은 소음 억제, 혼성 억제, 에코 제거, 고정 빔 등의 알고리즘을 통합한 4 또는 8 마이크 어레이를 사용하여 시끄러운 음장 환경에서 말하는 사람의 음성을 효과적으로 추출하고 주변 환경의 소음 방해를 줄일 수 있습니다.현재 스마트 금융, 스마트 서비스, 스마트 차량 탑재, 스마트 홈, 로봇 등 장면에서 광범위하게 응용되고 있으며, 상응하는 해결 방안을 제공할 수 있다.
그림 2-1 HP-DK65M 마이크 어레이 키트 설계 원리도
3. 용어 해석
표 2-1 용어 해결 목록
|
일련번호 |
기능 |
설명 |
|
1 |
AI 소음 감소 |
안정 잡음 및 비안정 잡음 억제 |
|
2 |
정방향 픽업 |
빔 범위 내에서 픽업 진행, 픽업 범위 조정 가능 |
|
3 |
음성 향상 |
빔 범위 내 음성 향상 |
|
4 |
에코 제거 |
녹음에서 재생 신호를 제거하다 |
|
5 |
혼성 억제 |
환경 혼성 억제 |
|
6 |
픽업 거리, 범위 조정 가능 |
장면에 따라 픽업 거리, 범위 조절 |
|
7 |
선형 마이크 |
4 개 또는 8 개의 마이크 헤드가 직선 모양 레이아웃을 구성합니다. |
4. 시스템 프레임워크
그림 4-1 시스템 프레임워크
그림 4-1에서 볼 수 있듯이, 시스템 프레임워크는 채집판 *2, 마더보드 *1로 구성되어 있으며, 마이크 채집판 다중 채널 오디오는 FPC 배선을 통해 마더보드로 입력되며, 마더보드 처리 후의 오디오는 USB _ AUDIO를 통해 사용자 장치로 출력될 수 있다.
5. 하드웨어 구성 및 인벤토리
하드웨어 설계에 모듈식 설계 원리를 채택하여 간단하고 사용하기 쉽다.마더보드는 다양한 주변 장치 인터페이스를 지원하며 출력 오디오 인터페이스는 USB Audio, Lineout 및 직렬 포트가 있으며 드라이브 없이 사용할 수 있으며 Windows, Linux, Android 등의 시스템을 지원할 수 있습니다.하드웨어 구성 목록은 표 5-1, 하드웨어 목록은 표 5-2 를 참조하십시오.
표 5-1 하드웨어 구성 목록
| 일련번호 |
이름 |
설명 |
|
1 |
시스템 |
Linux 시스템 |
|
2 |
메모리 |
128MB DDR3+128MB FLASH |
|
3 |
cpu |
ARM@ A7,듀얼 코어, 1.2GHZ 기본 주파수 |
표 5-2 하드웨어 인벤토리 목록
| 일련번호 |
이름 |
설명 |
|
1 |
MIC1_Board |
채집판 1, 4개의 디지털 밀 |
|
2 |
MIC2_Board |
채집판 2,4개 디지털 밀 |
|
3 |
MB_Board |
마스터 대시보드, 실행 알고리즘, 출력 알고리즘 처리 후의 오디오 |
|
4 |
10pin-0.5mmFPC 배선 |
채집판과 마더보드를 연결, 선 길이 30cm |
|
5 |
전원/Usb audio 케이블 |
5PIN-PHS 2.0mm 커넥터 |
|
6 |
채굴선 |
4PIN-PHS 2.0mm,실길이 80cm |
6. 실물전시
6.1 선형 채집판 실물 크기
선형 채집판 크기: 110mm*8mm*1.2mm;
인접한 두 개의 나사 구멍 사이의 거리는 35mm이고, 인접한 두 개의 마이크 사이의 거리는 35mm이다.
6.3 메인보드 실물 크기


7. 마이크 어레이 구조 설계
7.1 전반적인 설계 요구 사항
(1) 마이크는 케이스 안쪽에 밀착하고 실리콘 커버로 밀폐 및 완진을 해야 한다.
(2) 마이크는 스피커나 진동원에서 멀리 떨어져있어야 하며 될수록 마이크를 스피커에서 멀리 떨어지게 하거나 스피커를 등지게 해야 한다.
(3) 마이크는 가능한 한 같은 평면에 설치해야 한다 (케이스는 일정한 라디안이 있을 수 있다).
(4) 스피커가 외피나 강체의 공진을 일으키는 것을 근절한다.
7.2 마이크 밀폐 다이어그램

(1) 픽업 구멍의 지름 참조 값은 1-1.5mm입니다.
(2) 도음공의 구멍 깊이는 3mm를 넘지 않는다.
참고: 위의 그림 크기 A는 셸 두께와 실리콘 커버 두께를 포함하는 구멍 깊이입니다.
(1) MIC의 실리콘 커버 두께 참조치는 1mm 정도이며 압축 후 약 0.5mm이다.
(2) 실리콘 커버와 케이스 사이에 긴밀하게 밀착해야 한다.
8. 소프트웨어 성능 지표
소프트웨어 알고리즘의 성능 지표는 다음과 같습니다.
| 에코 제거 성능 및 리소스 소모 | 성능(ERLE) | CPU 사용량(Mips) | RAM 사용량(M) |
| 환상팔맥 | 회신 비율 증가>40db | 150 | 0.42 |
| 선형팔맥 | 회신 비율 증가>40db | 150 | 0.42 |
| 빔 내 잡음 억제 | 성능(ERLE) | CPU 사용량(Mips) | RAM 사용량(M) |
| 비평온 잡음 | 노이즈 증가 > 15db | 35.8 | 0.33 |
| 안정된 잡음 | 노이즈 증가 > 20db | 30 | 0.29 |
| 혼성 음향 억제 성능 및 자원 소모 | 성능(ERLE) | CPU 사용량(Mips) | RAM 사용량(M) |
| 혼성 지연 시간 <600ms | 신뢰 혼합비 증가 > 10db | 248.3 | 0.63 |
| 혼성 지연 시간 <900ms | 신혼비 증가 > 8db | 480.4 | 1.64 |
| 알고리즘 전체 성능 | 오디오 복원도 | 지연 |
| 환상팔맥 | >97 | <200ms |
| 선형팔맥 | >95 | <200ms |
9. 자주 묻는 Q&A
1. Q: 제품의 픽업 범위는 몇 도입니까?픽업 범위 조절 가능한가요?
A: 원형 마이크는 MIC1(0도/360도)을 원점으로 ±30도 영역이 유효한 픽업 범위입니다.선형 마이크는 90도를 원점으로 하고 ± 30도 영역은 유효한 픽업 범위입니다.픽업 범위 조절 가능.
2. Q: 제품의 픽업 거리는 얼마입니까?조절 가능합니까?
A: 제품 최적 픽업 거리는 20cm-300cm이며 픽업 거리는 이득 조절을 통해 변경할 수 있습니다.
3. Q: 채집판 설치 배치 각도에 대한 요구가 있습니까?
A: 고리채집판은 사용자설비의 수평면에 설치되여 미두가 위를 향하고 MIC1방향이 사용자를 향한다.선형 마이크 채집판은 사용자 장치의 수평면, 경사면 또는 수직면에 설치할 수 있습니다.
4, Q: 입력 마더보드의 오디오 형식은 무엇입니까?마더보드 출력 오디오 형식은 무엇입니까?
A: 마더보드에 입력한 오디오 형식은 16k 샘플링 속도, 16bit, 6 채널 (8채널 녹음 신호 + 2 채널 재생 신호),pcm;마더보드에서 출력되는 오디오 형식은 16k 샘플링 속도, 16bit, 모노 채널, pcm 누드 데이터입니다.
5. Q: 제품이 에코 제거를 지원합니까?어떻게 실현합니까?
A: 제품은 에코 제거를 지원하며, 스피커의 좌우를 에코 라인으로 신호를 재생하여 채집판의 좌우 채널 인터페이스를 받으면 됩니다.
6. Q: HP-DK65M 마이크 어레이 키트가 다른 마이크 어레이에 비해 어떤 이점이 있습니까?
A: HP-DK65M은 아날로그 신호 및 디지털 신호 오디오 출력을 지원합니다.서로 다른 제품의 다양한 장면 요구에 맞게 링 8맥 어레이와 선형 8맥 어레이를 지원합니다.
