羅姆開發(fā)出數(shù)字信號處理IC“BU8332KV-M”

21ic訊 日本知名半導(dǎo)體制造商羅姆(總部位于日本京都市)面向智能手機和汽車導(dǎo)航儀等設(shè)備上所使用的麥克風(fēng)，開發(fā)出使兩個無指向性的麥克風(fēng)形成敏銳的指向性(波束賦形技術(shù))、提高語音品質(zhì)的數(shù)字信號處理IC“BU8332KV-M”。

本產(chǎn)品采用波束賦形技術(shù)形成指向性，因為將指向軸轉(zhuǎn)向聲源的方向，所以大大降低了環(huán)境噪音。通過噪音抑制的功能，進(jìn)一步降低殘留在指向軸方向的固定噪音。這個技術(shù)和僅僅使用噪音消除的技術(shù)不同，可以更加強調(diào)聲源。而且，由于能夠在僅僅10mm的窄間距上安裝兩個麥克風(fēng)，所以能夠內(nèi)置于以智能手機為代表的各種小型設(shè)備上。通過最優(yōu)化處理，波束賦形技術(shù)可以將使用時的處理延遲時間控制在10msec以下，使得對于其它應(yīng)用程序的影響控制在最小的限度內(nèi)。通過這些措施，有助于提高各種設(shè)備的語音識別率和改善免提的通話質(zhì)量。

前期工序的生產(chǎn)基地在羅姆株式會社(日本京都市)，后期工序在ROHM Electronics Philippines, Inc.(菲律賓)進(jìn)行，從8月份開始以月產(chǎn)8萬個的規(guī)模投入量產(chǎn)。

近年來，隨著語音識別技術(shù)的日益發(fā)展，語音輸入系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于以汽車導(dǎo)航儀及智能手機為首的移動設(shè)備上，今后，也將要擴展到家電產(chǎn)品。另外，在全球化商業(yè)模式之下，視頻通話以及電視會議的日益頻繁，未來開發(fā)性能更加良好的拾音技術(shù)勢在必行。

在這種趨勢下的拾音技術(shù)，需要使聲源變得更加清晰。迄今為止，指向性麥克風(fēng)只能通過物理結(jié)構(gòu)(筒狀結(jié)構(gòu))形成指向性，但是，要想使指向性提高，就會出現(xiàn)麥克風(fēng)的尺寸變大，而物理結(jié)構(gòu)沒有變化，不能夠控制指向性等問題出現(xiàn)。

此次，羅姆開發(fā)出的這款數(shù)字信號處理IC，通過采用使用兩個無指向性的麥克風(fēng)的波束賦形技術(shù)，使特定方向的聲源語音變得清晰。

使用兩個麥克風(fēng)形成指向性的技術(shù)早已被應(yīng)用，但現(xiàn)有技術(shù)為了提高指向性，必須拉長麥克風(fēng)間距，所以不能適應(yīng)小型便攜式設(shè)備的搭載要求。另外，數(shù)字信號處理的延遲時間及音質(zhì)劣化，也是今后繼續(xù)要攻克的研究課題。

而如今，羅姆采用DiMAGIC Corporation的指向性控制技術(shù)，并且成功地使環(huán)境噪音大幅度地衰減。利用波束賦形技術(shù)形成指向性，并且通過把指向軸轉(zhuǎn)向聲源方向，從而衰減了聲源以外的語音。在指向軸方向殘留的固定噪音通過噪音抑制的功能得以降低，因而使得聲源變得清晰。其結(jié)果是使得背面方向的衰減量較傳統(tǒng)的麥克風(fēng)改善30dB以上。因為能在僅僅10mm的麥克風(fēng)間距實現(xiàn)這樣的效果，所以可以搭載在小型便攜設(shè)備上。另外，通過最優(yōu)化處理，波束賦形技術(shù)可以將使用時的處理延遲時間控制在10msec以下，使得對于其它應(yīng)用程序的影響控制在最小的限度內(nèi)。再者，由于能夠轉(zhuǎn)換指向性的形態(tài)和銳度，所以可以根據(jù)用途而實現(xiàn)最佳的指向性。

<特點>

1) 敏銳指向性可以更加清晰地拾取聲源

獨有的信號處理技術(shù)，與以往麥克風(fēng)比較，實現(xiàn)了敏銳的指向性，進(jìn)行聲音的清晰度處理。聲源方向(0°)對于背面方向(180°)的衰減量與以往的麥克風(fēng)比較大幅度改善30dB以上。此外，還可以實現(xiàn)10mm安裝間距。

<BU8332KV-M與以往麥克風(fēng)指向性特點的比較>

2) 大幅度提高語音識別率  

可以使語音不劣化，能降低環(huán)境噪音。因此，提高在環(huán)境噪音條件下的語音識別率。通過本公司的檢測，在環(huán)境噪音等級55dBSPL的環(huán)境下的語音識別精度從5%提高到90%。

＜使用BU8332KV-M時的語音識別精度＞

3) 可以選擇指向性模式

可以將指向性模式轉(zhuǎn)換為四種形態(tài)，而且能將指向性的方向反轉(zhuǎn)180°，也可以調(diào)整指向性銳度。這些控制可以不改變麥克風(fēng)的配置，而只是進(jìn)行寄存器的設(shè)定。

① 無指向性：全方位的拾音。

② 單一指向性： 拾取正前方的語音，并且衰減后方的語音。

③ 銳心型指向性： 比起單一的指向性來，還衰減側(cè)方的語音。

④ 雙指向性： 比銳心型指向性更加衰減側(cè)方的語音。

4) 其它的功能

・使用波束賦形技術(shù)功能時的處理延遲時間為10msec以下。

・搭載降低殘留在軸向指向方向的固定噪音的噪音抑制功能。

・采樣頻率16kHz。

・模擬輸出(LINEOUT)或者數(shù)字輸出(PCM接口)。

・可用3.3V的單系統(tǒng)工作(內(nèi)置核心電源調(diào)節(jié)器)。

・內(nèi)置有麥克風(fēng)用偏壓、前置放大器的電路。

・雙線主機接口。

・可以單機工作(內(nèi)置EEPROM用SPI接口)。

<用語說明>

・波束賦形技術(shù)

是利用多個麥克風(fēng)的相位差，降低目標(biāo)方向以外的語音的技術(shù)。降低環(huán)境噪音，提高目標(biāo)聲源的清晰度。