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免提話筒麥克風(fēng)設(shè)計注意事項

技術(shù)文章 / 2022-07-11 21:02:14

免提話筒麥克風(fēng)設(shè)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(yīng)一種全新的工作方式：在家工作。WFM 增加了對即使在嘈雜環(huán)境中也需要卓越音質(zhì)的免提電話和視頻會議產(chǎn)品的需求。

加快開發(fā)時間固然重要，但工程師需要在麥克風(fēng)和揚聲器的機械設(shè)計和聲音調(diào)整上花費大量時間；它還需要花時間經(jīng)常去聲學(xué)實驗室進行微調(diào)。如果您不熟悉聲學(xué)組件的設(shè)計標準，您將錯過上市時間，

尤其是麥克風(fēng)這一高靈敏度的聲學(xué)元件，不僅接收空氣中微小的聲音信號，還接收產(chǎn)品上揚聲器振動和機構(gòu)產(chǎn)生的傳導(dǎo)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(zhì)量或您想接聽的聲音。

因此，這里有一些關(guān)于如何設(shè)計麥克風(fēng)雙工免提通話產(chǎn)品的技巧。

1. Mic Array：Mic Array由2到8個麥克風(fēng)組成，結(jié)合DSP和Beamforming算法；它可以實現(xiàn)語音遠距拾音和降噪，以提高語音通話質(zhì)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(fēng)來實現(xiàn)定向收音。

2. Mic Sensitivity & Fr：Mic Array每個麥克風(fēng)的靈敏度應(yīng)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(jié)構(gòu)的總長度不應(yīng)超過5mm并避免麥克風(fēng)通道的共振頻率

圖 2. 麥克風(fēng)頻率響應(yīng)匹配。

圖 3. 麥克風(fēng)橡膠支架和擋板

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(fēng)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(chǎn)品內(nèi)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(fēng)橡膠支架和擋板密封。

圖 5b。麥克風(fēng)記錄喇叭的聲音（麥克風(fēng)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(fēng)的AEC信號處理，通常我們會把揚聲器放在中間，而麥克風(fēng)要遠離揚聲器，麥克風(fēng)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(fēng)會接收到來自揚聲器的THD信號，從而影響AEC的質(zhì)量。圖 6a 和 6b。

圖 6a。麥克風(fēng)與揚聲器的位置和距離。