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免提车载通讯/语音/蓝牙的规划考虑

免提车载通讯/语音/蓝牙的设计考虑-市场对更高质量车载免提语音系统的需求正不断增长。许多政府已经通过或正在考虑立法,以禁止在驾驶过程中使用手持式移动电话。此外,汽车制造商也在响应消费者对更高性能的车载

  商场对更高质量车载免提语音体系的需求正不断增加。许多政府现已经过或正在考虑立法,以制止在驾驭过程中运用手持式移动电话。此外,轿车制造商也在呼应顾客对更高功能的车载通讯与音响体系的需求。可是,移动车辆却为移动语音通讯技能造就了一个晦气的环境。特别是,回声和十分喧闹的路面与轿车噪声相耦合,下降了通话的声响质量。为了提高免提车载套件的功能,规划者有必要找到一种处理计划可以消除回声、下降背景噪声和经过全双工操作增强对讲功能。

  免提通讯需求

  前期的免提车载套件处理计划只在有限的商场获得了运用。首要原因是现在商场上许多免提车载套件选用的都是开始为扬声器电话开发的技能,无法支撑高质量的语音通讯。这些免提车载套件的语音质量会比蜂窝语音电话还要糟得多。一般来说,在这类免提车载套件规划中,对低成本的需求胜过对功能的需求。例如,低端的车载套件将只支撑半双工操作,这意味着某个时间只能有一个人说话。不过,这种情况正在改动。跟着全世界政府立法的施行,驾驭员若想在移动车辆中通讯,将有必要装置免提车载套件。这样,顾客将需求更佳功能的免提通讯技能。

  尽管蓝牙耳机在免提通讯商场掀起了一些风波,但免提车载套件可以供给一些更重要的功能和更好的安全性。高功能车载免提套件将供给比蓝牙耳机计划更好的语音质量。就安全性和易用性而言,免提车载套件用户简直不需求做什么动作就可以接听电话。相比之下,运用蓝牙耳机则需求寻觅耳机并将其放在正确方位,才干接听电话。

  声学回声源

  在车内,有两个声学回声源——扬声器和话筒之间的直接声学耦合,引起语音信号在车厢里回响。声学回声首要来自直接声耦合,这在话筒直接从扬声器拾取语音信号时发生。这种情况在车内环境中一般会变得更大,这是由于免提车载套件的音量要设得较高,以战胜来自发动机和路面的噪声。

  声学回声的第二个来历是直接耦合或车厢反射。音频信号在车厢里的各个外表上反射。回声的强度取决于车内运用资料的类型。越坚固的外表反射越多的音频,而越柔软的外表则吸收越多的回声。例如,轿车座椅将吸收较多回声,而车窗则反射较多回声。进一步复杂化的是,由车内反射形成的回声还会被推迟。回声推迟量将随车厢的尺度和运用的资料而异。图1显现了直接声学耦合和车厢反射回声。

  噪声源

  无论是由车辆发生仍是由环境发生的噪声,关于免提车载套件来说,要成功消除它们都是很大的应战。需求特别注意的是,这些噪声的巨细在不停地改动。车内最重要的噪声源包含:

  发动机噪声轿车运行时发生的发动机噪声可以恶化通讯体系的语音质量功能。当轿车加快时发动机噪声到达其峰值水平,在跑车快速加快期间这一点更为明显。

  路面噪声轮胎和路面之间的磨擦发生噪声。噪声的强度取决于轮胎胎面、路面资料以及时节。例如,夏日轮胎比冬天轮胎安静,沥青路面比混凝土路面安静。

  风噪声空气流过轿车并碰击杰出部位,例如后视镜或车顶货架,或许行进时开窗而发生风噪声。风噪声因不同车辆而不同。例如,油滑外形的跑车比SUV的风噪声要小。风噪声还受轿车制造商装置的隔音资料多少的约束。高端奢华轿车比较低成本的小型轿车具有更好的隔音功能。别的,开窗行进还会在车身表里之间形成较大的压差。

  可以运用噪声按捺算法下降风噪声、路面噪声和发动机噪声对通讯体系声响质量的影响。关于具有高声压的风噪声,例如当车速超越100公里/小时且车窗翻开时,模仿前端电路将会饱满,然后形成语音信号削波。信号削波还将一起下降回声抵消(AEC)和总噪声按捺电路的整体功能。

  处理此问题有两个挑选:第一个挑选是针对最坏情况规划输入电路,并将话筒增益设置为输入信号永久不会被削波的水平。不过这将引起模数转换器的动态规模缩小,信噪比恶化,然后使AEC的整体功能恶化。AEC功能的恶化在喧闹环境中是可以承受的,由于剩余回声被背景噪声淹没了。但在安静环境下,剩余声学回声显得较为明显,使得恶化的功能无法承受。例如,假如音频途径上是车内噪声和比其高30dB的信号,规划者可以将输入增益衰减30dB以抵消噪声。可是,当轿车泊车和噪声源消失时,SNR将比实际需求高出30dB。过高的SNR将下降声学回声抵消的功能。

  设置为高增益的另一个问题,是通话期间话音电平的改动。一般说话时,咱们会依据噪声情况调理咱们的话音凹凸。而在车厢里,假如针对最坏情况噪声情况进行规划,尽管当车内噪声较大时可以获得杰出功能,但在噪声较小时功能却下降。

  抱负的处理计划是依据环境动态地改动话筒增益。假如体系选用一个简略的模仿增益操控器,来检测并操控话筒增益,将等同于操控回声途径上的改动,并将迫使AEC从头收敛。

  轿车噪声一般为低频。许多免提车载套件运用高通滤波器来滤除轿车噪声。高通滤波器可以滤除大部分噪声,但会影响语音质量。为到达高功能,有必要将算法规划成可以区别语音和噪声信号,并将噪声从总信号中滤除。杰出的噪声按捺算法应该在滤除噪声和坚持语音信号完整性之间到达平衡。

  为到达所需的功能,体系规划者有必要对话筒输入信号(Sin)选用自动增益操控(AGC)。该AGC防止了信号削波,一起坚持了由用户确认的总增益设置。对话筒输入选用模仿自动操控增益(由数字信号处理器操控)并选用对峻峭回声途径改动进行补偿的算法(一般会导致从头收敛)将防止信号被削波。

  该办法可以使ADC在各种环境条件下具有最大动态规模。可让通话者以正常声响说话,而不论车内的噪声情况怎么。

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