回声消除(AEC)可完成轿车内舒适的全双工免提通话，本文介绍的Clarity CVC-HFK 可供给集成的单扩音器处理计划( OMS)噪声按捺算法。
它支撑自习惯噪声消除功用，可下降麦克风(传入)信号中的环境噪声，并提取所需的语音，还可向远端用户传输明晰的话音(传出)。
两个要素决议了运用免提蜂窝电话体系的必要性，首要是因为现在的蜂窝电话体系的终端多为手持的，这就给司机形成了不便利。司机常常要放下手机两只手驾驭，如转弯等，然后在转回说话。电话攀谈的中止很不便利，乃至还会形成经济本钱丢失，因为移动电信收费恰当高。再一个重要要素便是安全性。无妨想象一下只用一只手操作方向盘、打着手机的司机。已然司机不能双手操作方向盘，那么再要什么防抱死体系和气囊就显得毫无意义了。因此，免提蜂窝电话体系正成为运用移动电话的司机的必备品。
图1：免提套件开发渠道结构HFK开发渠道
HFK开发渠道是一套包括DSP在内的处理计划，供给了软硬件规划，可完成终究产品的快速开发，并使其别出心裁。HFK开发渠道可经过 JTAG完成与 TI软件开发环境Code Composer StudioTM(CCStudio)开发工具相衔接。该开发环境与文档相结合可完成TI DSP第三方软件的快速集成，并能加快产品的上市进程。 HFK开发渠道适用于对本钱及功用都要求很高的高质量轿车后商场免提套件，也适用于具有蓝牙功用的 HFK。 用于免体系的回声消除软件
就车载免提播送/电话体系而言，一个缺陷便是会感到远端扬声器有回声。要在车内营建一个舒适的全双工免提通话环境，最重要的软件环节便是回声消除器(AEC)。欧洲电信规范学院(ETSI)现在正在拟定有关AEC体系的规范。
回声现象是由扬声器与麦克风之间耦合形成的。在全双工通讯中，远端扬声器听到自己的声响会有推迟，推迟的长短取决于轿车内部与全球移动通讯体系(GSM)的推迟。回声途径长度是AEC的要害参数。
图2：CVC-HFK运用图示
自习惯滤波(更精确的说法是NLMS算法)是针对AEC最常见的处理计划之一。NLMS算法在核算量与功用之间完成了较好的折中。
和AEC有关的其他问题是两人一起说话的模糊音(DT)状况。假如没有检测到的话，DT会形成自习惯算法的发散。
AEC软件运用NLMS算法来消除回声，是经过C54x DSP汇编程序来履行的。
1. NLMS算法
NLMS算法可更新自习惯有限脉冲响应(FIR)滤波器的系数，该滤波器用于猜测回声，随后咱们从实践回声中减去猜测值，就可给出残留回声。
2. 活动通道检测
AEC算法的一个要害特性便是活动通道检测。在远端操作者静默而近端操作者说话时，因为近端操作者不再是回声，所以滤波器不必进行适配，经过核算信号能量，并将该能量与自习惯阈值进行比较，可完成活动通道的检测。
3. 模糊音(DT)检测
在DT状况下，扩音器上的近端信号包括回声与近端话音(即模糊音)。用于更新滤波器系数的残留差错包括近端说话，而假如算法仍在进行自习惯，则算法或许开端发散，有必要防止这种状况。DT检测运用根据能量的算法，并合作一个变量阈值来处理此问题。
4. 基准
AEC软件的基准(以16 位字表明)为：
代码巨细：154 字；
静态RAM：527 字；
擦写RAM：2 字；
最大核算时本钱为4.7MIPS。核算耗费在ST时期最大，在DT时期降至2.4MIPS。ST时期占通话的首要部分，而DT时期则仅在较短的单个状况下呈现。
CVC-HFK软件
CVC-HFK( 明晰语音捕捉―― 免提套件)集成了回声消除、噪声按捺、非线性处理等功用，是一套优化的HFK 处理计划。CVC-HFK处理计划运用全面的自习惯子带办法来改进首要方面的功用，一起仅占用很少的资源。在轿车环境中，环境噪声是免提体系要战胜的首要问题。因此，除了回声消除功用外，Clarity CVC-HFK还供给了集成的单麦克风处理计划(OMS)噪声按捺算法。OMS处理计划支撑自习惯噪声消除功用，其可削弱麦克风信号(传入)中的环境噪声，提取所需的语音，并将洁净的话音(传出)传输至远端用户。因为CVC-HFK是彻底自习惯的，因此不再需求过多调理。下面，咱们将简介CVC-HFK 处理计划及其首要方面的功用。
1. CVC-HFK AEC
CVC-HFK回声消除器是“无状况”AEC，其选用规范频率域NLMS算法的一个变体作为其首要的自习惯滤波器。咱们将在下面阐明选用这些办法的优点。首要，子带频率域办法可取消相关或白化每个带中的输入信号，同恰当时刻域的AEC 比较它可完成更快的收敛。第二，无状况AEC可完成接连的滤波器习惯，这可改进噪声环境中的鲁棒性和全体模糊音功用。前面讲过在DT状况下麦克风信号中既包括回声又包括近端话音。近端话音不与回声信号相相关，假如没有进程防止它的话就会形成自习惯滤波器的发散。第三，NLMS 可完成独立于输入振幅的共同收敛。
正因为此，CVC-HFK AEC可取得典型的40dB ERLE(回声回来损耗增益值)，最大可达50dB ERLE，并可完成80ms左右的快速收敛时刻，且在大多数环境下可进行全双工操作。此外，CVC-HFK AEC为其自习惯滤波器选用了64ms的尾长，这就在内部容量方面完成了更大的灵活性。
2. CVC-HFK NS( 噪声按捺器)
CVC-HFK噪声按捺器是一种运用话音与噪声特性来协助从组成噪声及话音信号中提取话音的频率域算法。CVC-HFK NS的两大首要模块是语音构成剖析与语音提取。
语音成份剖析模块选用话音与噪声的暂时与相关特点来构建话音构成的可猜测模型。语音提取块可根据语音与噪声模型修正各频率成份。此外，语音提取块还可充分运用音质原理最小化噪声底限与感觉的语音失真。
CVC-HFK NS 选用该计划可在噪声环境中完成10-15dB SNR( 信噪比)的改进，一起还能坚持较好的语音质量。在SNR 现已足够高的极低噪声环境中，因为已封闭了NS，不会产生语音失真。
3. CVC-HFK NLP( 非线性处理)
因为体系失真添加，因此CVC-HFK NLP最小。由CVC-HFK NLP添加的失真量比比如中心削波器等规范NLP模块要低得多，因为其运用来自输入与差错信号的信息来确认额定的衰减。因为一切的CVC-HFK模块均运用频率域算法，因此与既运用时刻域又运用频率域算法的处理计划比较，能够明显节省内存，并简化核算复杂性。
体系集成规划
在将TI-HFK板与蜂窝免提套件相集成时，要完成杰出的移动呼叫还需求数个组件与恰当的接口。
您有必要挑选可与CVC-HFK运用软件和板卡硬件一起兼容的组件，才干取得杰出的功用。HFK可支撑各种不同的扩音器、扩音扬声器以及车载音响体系。可是，为了削减对运用手册的改变，咱们已挑选了专用的业界规范组件，这会为您的成功调整带来很大协助。从TI-HFK板到蜂窝套件需求三个衔接才干完成集成：扩音器输入TI HFK板；传出、已处理过的音频输出；输入、从蜂窝套件接纳进来的信号。
下面给出扩音扬声器与扩音器放置规划的几点主张。
1. 扩音器的方位和定向为完成最佳的整体麦克风功用，在最终将设备装置到轿车内之前应了解一些要害的变量。主张坚持扩音器和车内用户口腔之间的间隔为46cm(18英寸)。主张间隔规模从30至56cm(12-22英寸)。
2. 尽或许防止扩音器露出于气流(窗户和电扇)；
3. 恰当考虑扩音器巨细和装置计划，使扩音器前部可对准车内用户的口腔。根据以上考虑，在图3的协助下，您能够挑选最佳的扩音器方位。首要，请遵从优先考虑区域1、2和3中的主张。一旦做出决议，您就可用金属板或维可牢尼龙带固定扩音器，可将线缆衔接回电子设备处以端接。随后应确保线缆的隐蔽性，坚持漂亮，此外还要坚持线缆固定，不会被揉捏或打结。最终，应防止并行线缆与天线接头和其它带噪声的线缆相衔接。
4. 扬声器方位主张在恰当方位装置扬声器，以便供给杰出的语音功用，一起不搅扰扩音器拾波区域。拾波区域为+30度锥形体，从扩音器正面起，向外杰出至轿车驾驭人员。
图3：扬声器的放置
扬声器应坐落距麦克风至少1米处(3英尺)。扬声器应远离麦克风的拾波区域，以削减回声反应的几率。抱负状况下，扬声器应坐落扩音器正面方向之后或成90度。扬声器的声响失真巨细会对回声形成直接的负面影响。
本文小结
免提体系的运用不断遍及，用户也期待着功用会不断提高。鉴于HFK 施行存在多种可用挑选，清楚明了，把软件算法和硬件信号处理器集成是一项周到的行动，这将十分有利。HFK开发套件能够敷衍上述一切问题，并给开发或出售上述产品的人员带来好处。带有AEC与CVC-HFK的TI TMS320C5407开发套件可供给所需的灵活性和高功用，并可快速而廉价地将HFK 处理计划推向商场。
