羅姆半導體開發出提高語音的數字信號處理IC“BU8332KV-M”

　　日本知名半導體制造商羅姆(總部位于日本京都市)面向智能手機和汽車導航儀等設備上所使用的麥克風，開發出使兩個無指向性的麥克風形成敏銳的指向性(波束賦形技術)、提高語音品質的數字信號處理IC“BU8332KV-M”。

　　本產品采用波束賦形技術形成指向性，因為將指向軸轉向聲源的方向，所以大大降低了環境噪音。通過噪音抑制的功能，進一步降低殘留在指向軸方向的固定噪音。這個技術和僅僅使用噪音消除的技術不同，可以更加強調聲源。而且，由于能夠在僅僅10mm的窄間距上安裝兩個麥克風，所以能夠內置于以智能手機為代表的各種小型設備上。通過最優化處理，波束賦形技術可以將使用時的處理延遲時間控制在10msec以下，使得對于其它應用程序的影響控制在最小的限度內。通過這些措施，有助于提高各種設備的語音識別率和改善免提的通話質量。

　　前期工序的生產基地在羅姆株式會社(日本京都市)，后期工序在ROHM Electronics Philippines, Inc.(菲律賓)進行，從8月份開始以月產8萬個的規模投入量產。

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　　近年來，隨著語音識別技術的日益發展，語音輸入系統廣泛應用于以汽車導航儀及智能手機為首的移動設備上，今后，也將要擴展到家電產品。另外，在全球化商業模式之下，視頻通話以及電視會議的日益頻繁，未來開發性能更加良好的拾音技術勢在必行。

　　在這種趨勢下的拾音技術，需要使聲源變得更加清晰。迄今為止，指向性麥克風只能通過物理結構(筒狀結構)形成指向性，但是，要想使指向性提高，就會出現麥克風的尺寸變大，而物理結構沒有變化，不能夠控制指向性等問題出現。

　　此次，羅姆開發出的這款數字信號處理IC，通過采用使用兩個無指向性的麥克風的波束賦形技術，使特定方向的聲源語音變得清晰。

　　使用兩個麥克風形成指向性的技術早已被應用，但現有技術為了提高指向性，必須拉長麥克風間距，所以不能適應小型便攜式設備的搭載要求。另外，數字信號處理的延遲時間及音質劣化，也是今后繼續要攻克的研究課題。

　　而如今，羅姆采用DiMAGIC Corporation的指向性控制技術，并且成功地使環境噪音大幅度地衰減。利用波束賦形技術形成指向性，并且通過把指向軸轉向聲源方向，從而衰減了聲源以外的語音。在指向軸方向殘留的固定噪音通過噪音抑制的功能得以降低，因而使得聲源變得清晰。其結果是使得背面方向的衰減量較傳統的麥克風改善30dB以上。因為能在僅僅10mm的麥克風間距實現這樣的效果，所以可以搭載在小型便攜設備上。另外，通過最優化處理，波束賦形技術可以將使用時的處理延遲時間控制在10msec以下，使得對于其它應用程序的影響控制在最小的限度內。再者，由于能夠轉換指向性的形態和銳度，所以可以根據用途而實現最佳的指向性。

　　<特點>

　　1) 敏銳指向性可以更加清晰地拾取聲源

　　獨有的信號處理技術，與以往麥克風比較，實現了敏銳的指向性，進行聲音的清晰度處理。聲源方向(0°)對于背面方向(180°)的衰減量與以往的麥克風比較大幅度改善30dB以上。此外，還可以實現10mm安裝間距。

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　　*上圖為從視覺上表示指向性的圖表(指向性)。

　　圓表示從中心的方向開始，紅線表示各個方向的放大。并且，將0°方向取為聲源的方向。

　　2) 大幅度提高語音識別率

　　可以使語音不劣化，能降低環境噪音。因此，提高在環境噪音條件下的語音識別率。通過本公司的檢測，在環境噪音等級55dBSPL的環境下的語音識別精度從5%提高到90%。

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　　3) 可以選擇指向性模式

　　可以將指向性模式轉換為四種形態，而且能將指向性的方向反轉180°，也可以調整指向性銳度。這些控制可以不改變麥克風的配置，而只是進行寄存器的設定。

　?、?無指向性：全方位的拾音。

　?、?單一指向性： 拾取正前方的語音，并且衰減后方的語音。

　?、?銳心型指向性： 比起單一的指向性來，還衰減側方的語音。

　?、?雙指向性： 比銳心型指向性更加衰減側方的語音。

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　　4) 其它的功能

　　?使用波束賦形技術功能時的處理延遲時間為10msec以下。

　　?搭載降低殘留在軸向指向方向的固定噪音的噪音抑制功能。

　　?采樣頻率16kHz。

　　?模擬輸出(LINEOUT)或者數字輸出(PCM接口)。

　　?可用3.3V的單系統工作(內置核心電源調節器)。

　　?內置有麥克風用偏壓、前置放大器的電路。

　　?雙線主機接口。

　　?可以單機工作(內置EEPROM用SPI接口)。

　　<用語說明>

　　?波束賦形技術

　　是利用多個麥克風的相位差，降低目標方向以外的語音的技術。降低環境噪音，提高目標聲源的清晰度。