免提話筒麥克風設計注意事項

由于 2020 年的全球大流行問題,許多人不得不適應一種全新的工作方式:在家工作。WFM 增加了對即使在嘈雜環境中也需要卓越音質的免提電話和視頻會議產品的需求。
加快開發時間固然重要,但工程師需要在麥克風和揚聲器的機械設計和聲音調整上花費大量時間;它還需要花時間經常去聲學實驗室進行微調。如果您不熟悉聲學組件的設計標準,您將錯過上市時間,
尤其是麥克風這一高靈敏度的聲學元件,不僅接收空氣中微小的聲音信號,還接收產品上揚聲器振動和機構產生的傳導共振和諧波失真。這些非線性信號會使DSP無法有效處理AEC信號,您很容易聽到回聲。它會降低通話質量或您想接聽的聲音。
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因此,這里有一些關于如何設計麥克風雙工免提通話產品的技巧。
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1. Mic Array:Mic Array由2到8個麥克風組成,結合DSP和Beamforming算法;它可以實現語音遠距拾音和降噪,以提高語音通話質量。圖1

圖1 人耳可以分辨聲音的方向,我們可以用2個麥克風來實現定向收音。
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2. Mic Sensitivity & Fr:Mic Array每個麥克風的靈敏度應該接近Fr,理想情況下為±1dB,這樣可以減少DSP在計算時的偏差,音道結構的總長度不應超過5mm并避免麥克風通道的共振頻率
圖 2. 麥克風頻率響應匹配。?

圖 3. 麥克風橡膠支架和擋板
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3. Mic Phase:每個Mic的相位要靠得越近越好,在±5°,這樣可以減少DSP計算時的偏差時間,保證Beam & Directionivity的準確性。圖 4

圖 4. 麥克風相位匹配測試。
4、話筒膠座密封:話筒膠座和Bezel必須真正密封,隔音必須至少達到20dBSPL,以防止產品內置揚聲器的聲音通過橡膠間隙進入話筒的聲音通道。圖 5a & 5b
圖 5a。麥克風橡膠支架和擋板密封。?

圖 5b。麥克風記錄喇叭的聲音(麥克風密閉頻響測試)
5、Mic vs Speaker的位置和防震:考慮到揚聲器的放大和麥克風的AEC信號處理,通常我們會把揚聲器放在中間,而麥克風要遠離揚聲器,麥克風也需要使用橡膠防震和密封。箱體揚聲器與外殼接觸面、螺絲孔需要使用海綿或橡膠支架來避免震動,否則麥克風會接收到來自揚聲器的THD信號,從而影響AEC的質量。圖 6a 和 6b。
圖 6a。麥克風與揚聲器的位置和距離。?

圖 6b。麥克風記錄揚聲器的聲音(麥克風THD測試)
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如果客戶能夠按照上面的通知,同時按照音頻編解碼器設計指南,可以大大縮短調試時間,使產品能夠按時推出。