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富迪消回声和消噪声技术在手机中的应用,2007-12-28,（电路及系统篇）,目录,前言富迪消回声和消噪声技术原理FM2010硬件设计FM2010各种状态的设置和信号流程FM2010在手机系统中启动时序及要点消回声的结构设计要点和Beam-forming麦克风设计如何提高WLCSP封装在生产中的成品率参数调节和FMTuner/SAMTuner使用及录音软件的使用,前言,富迪科技作为消回声和消噪声技术领先的提供商，目前在手机上的应用也日益成熟。鉴于手机的元器件集成度高和对元器件封装的越来越小的需求，我们专门开发小封装WLCSP（WaferLevelChipSizePackage晶圆级芯片大小封装）的芯片FM2010-WE。它的主要特点除了封装小之外还有功耗比较低（两个麦克风工作时25mW/单个麦克风工作时20mW/硬件bypass时15mW）其他功能和别的芯片都相同（LP30算法系列）,富迪科技消回声消噪声基本原理简介,消回声原理：采用麦克风阵列，其中主麦克风来收集有用的信号，参考麦克风收集回声信号，DSP算法分析参考麦克风的回声特征，将主麦克风收到信号中的回声消除，只送出去近端有用的信号消噪声原理：采用麦克风阵列，其中主麦克风采用单指向特性的麦克风来拾取有用的信号，参考麦克风采用全指向的麦克风来拾取周围的噪声。DSP算法通过比较这两个麦克风收到信号的差别来从嘈杂信号中甄别有用的信号，并将无用的信号衰减20dB以上。,FM2010在手机中的硬件电路设计,麦克风的偏置电路,麦克风的偏置电路必须是独立供电的不能与其它的共用，电压从2.5V到5V，而且必须使用LDO供电不能使用DC/DC，以防止微弱的电源干扰从麦克风窜到信号通道中去放大。,系统电源和参考引脚的滤波,系统电源有VDD_CODEC和VDD两个引脚，都使用1.8V，但是为了隔离数字电源的噪声耦合到codec电源中，要求串一个磁珠在两个电源中间。,各个电源和参考电源引脚上要接上退藕和滤波电容,FM2010与手机系统控制接口,1.I2C控制下载参数,2.上电后RESET控制,4.时钟来自手机系统，幅度不能大于1.8V,3.为了通过CTA测试，控制FM芯片进入硬件bypass模式。上升沿触发。,5.FM芯片的供电控制，只有在通话时或者录音时将电源打开,手机系统控制FM2010的时序,FM2010与手机系统信号接口,1.麦克风接收信号,2.Lineout输出经过消回声和消噪声处理后的信号到手机的麦克风输入端,3.参考信号从手机的喇叭输出端引过来作参考,FM2010内部信号流程和模式选择,SHII/For,SDA,SCL,EEPROMI/F,1.正常模式，信号经过FM芯片消回声、消噪声处理后送出这时候送到芯片的参数是normalmode参数,我们可以通过SHI口来回读DSP参数，以判断是否参数正确,FM2010内部信号流程和模式选择,SHII/For,SDA,SCL,EEPROMI/F,2.AnalogComm模式，信号只是经过麦克风PGA直接送到lineoutPGA再送出去，完全没有经过DSP处理，这时候信号增益可以通过1E4A和1E4C来设置,AnalogComm模式，是用于CTA测试的，它的进入方式是通过将IRQ_ANA由低电平向高电平跳变的上升沿触发进入，这时候我们可以通过SHI口回读参数3FC01E4A和3FC61E4C来判断是否模式切换成功,FM2010内部信号流程和模式选择,SHII/For,SDA,SCL,EEPROMI/F,3.硬件bypass模式，信号经过麦克风PGA和ADC送到lineoutDAC和PGA再送出去，没有经过DSP处理，比Analogcomm模式多经过了一对ADC和DAC,硬件bypass模式，是在正常模式时：将1E4F0，这时芯片会将mic0信号在ADC后送到lineoutDAC将1E4F2，这时芯片会将mic1信号在ADC后送到lineoutDAC,FM2010内部信号流程和模式选择,4.软件bypass模式，是在正常模式时将各个模块处理过程关闭，不对信号进行处理,LinearAEC:1E45bit8(0=off1=on),Beam-Forming:1E46bit5(0=off1=on),BigEcho:1E45bit14(0=off1=on),PostFilter:1E45bit14(0=off1=on),FM2010在手机系统中的增益设置分配,在手机系统中由于FM2010扮演的角色是一个将噪声和回声消除了麦克风，而且他的输出也是到手机系统的麦克风输入端。但是有一点需要注意，因为FM2010本身是一个系统，因此不可避免会带来系统噪声，所以在系统的设计上除了尽可能将电源等噪声降低外，重要的一点是将输出的信噪比提高。这样就是尽可能将前端的信号增益调大，后端手机系统的增益调小，这样整个系统的增益维持不变，信噪比也会提高。,
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