基于FM1083的免提通信产品系统设计(图)

摘 要：介绍了基于fm1083的低功率免提通信产品系统设计要点，低功率免提芯片fm1083在全双工usb、蓝牙、手机、电话免提通信中的典型应用。
关键词：免提通信；声学回声消除；远端拾取；噪声抑制；语音活动检测

引言
---随着通信产品的不断小型化，对系统的成本和空间限制也越来越多。扬声器的体积变得越来越小，麦克风与扬声器之间的距离不断缩短，使得回声愈发难以消除。在商业区、汽车内、地铁等复杂的使用环境中，环境噪声严重影响了通话质量。如何在pda、笔记本电脑、免提手机等小型系统中实现全双工免提功能，并保证足够大的音量，已经成为难题。
---fm1083是美国富迪科技(fortemedia)公司推出的用于回声消除、噪声抑制、远端拾取声音信号的低功率芯片，本文将介绍小型免提通信产品的设计要点、fm1083主要功能和典型应用。

设计要点

fm1083的主要功能及特点
---fm1083专为移动手持设备设计，内置的两个dc/dc转换器分别为codec和dsp提供电源，1.8v工作时的功耗小于30mw，数字电路部分支持1.8～3.6v的宽电压，内置d类功放，差分输出可直接驱动扬声器。多媒体编解码接口(codec host interface)直接与蓝牙1.1和1.2接口连接。具有两个麦克风输入，内置可编程增益输入输出放大器(-6db～+26db)，适应不同灵敏度的麦克风。远端拾取时，麦克风与使用者的距离是0.6m，最大可以达到5m。模拟信号支持直通模式，以提高保真度。回声消除范围为45～60db，支持动态范围压缩和非线性回声消除，适合于小型喇叭在大功率输出时的过载。麦克风和扬声器之间最小距离可以达到40mm，噪声抑制为13～18db，可适用于嘈杂的环境。采样速率为8khz，支持4.096mhz和13mhz时钟，具有缺省/eeprom/uart微处理器控制三种工作方式。

fm1083接口
---fm1083支持usb1.1从模式，可通过usb接口与计算机传送音频数据，做为语音通信的usb免提器件。
---eeprom接口支持256b～1kb的低电压eeprom，在没有微控制器的情况下，可以存放fm1083的大部分可变参数。
---音频数据编解码接口支持主模式和从模式，可以选择内部和外部时钟源，当选择内部时钟时，帧频为8khz，数据编码格式为16位线性pcm(pulse code modulation，脉冲编码调制)或13位零位填充pcm，或8位μ律或a律编码。
---urat接口用于对eeprom编程或微控制器直接控制fm1083，在4.096mhz时的接口波特率为300～230400b/s，13mhz时为9600～38400b/s。fm1083的系统结构如图1所示。

信号流程
---主麦克风1和参考麦克风2拾取的信号经可编程增益放大器放大、模数转换和高通滤波后，送语音处理器处理(线性回声消除，非线性回声消除，vad检测，噪声抑制处理，然后进行麦克风自动增益控制，消侧音和麦克风音量设定)，输出的16位语音数据经数模转换后将麦克风信号从线路输出端进行单端输出。
---远端话音信号从线路输入端单端输入，经模数转换和高通滤波后转换成16位语音数据，送语音处理器处理(消侧音，自动增益控制，回声参考信号提取，动态范围控制)，输出信号经数模转换后推动内置的d类功放，用差分方式直接驱动扬声器。
---在usb应用时，usb的输入信号作为线路输入的信号，经语音处理器处理后直接驱动扬声器。麦克风输入信号经语音处理器处理后，通过usb送计算机，过程与模拟信号输入/输出相同。
---蓝牙应用时，麦克风的信号经处理后通过音频数据接口以13位或16位线性pcm的格式送给蓝牙芯片，蓝牙芯片将接受到的声音数据以同样的格式送给fm1083，最后经过功放后输出。

小型免提系统
 ---做为小型一体化免提系统，其特点是线路简单、功能通用、携带方便，整个系统只占80mm