企业官网建设流程全解析

在智能对讲、远程会议、本地扩音等语音交互系统中，声学啸叫、通话回声、复杂环境噪声是制约语音通信质量的三大关键工程难题。

该模组集成 AI 环境噪声抑制（AI‑ENC）、声学回声消除（AEC）、波束成形拾音（BF）、本地扩音防啸叫功能；兼容模拟麦克风、PDM 数字麦克风输入，同时支持模拟音频、I2S 数字音频双链路输出；具备硬件引脚档位配置与 SPI 寄存器在线调参能力。模组具备低信号延迟、高回声抑制深度、拾音距离大范围可调的特点，可简化音频整机硬件开发流程，适用于安防对讲、会议扩音、工业呼叫、智能便携终端等多类设备。

1 引言

物联网驱动下，全双工对讲、现场扩音类终端大量部署于楼宇门禁、远程教育、矿山安防、自助服务终端等场景。在实际现场，风扇、气流、机械撞击等环境噪声会混入麦克风采集信号；扬声器与麦克风空间耦合会引入声学回声；扩音回路的正反馈极易诱发声学啸叫，严重劣化语音可懂度，极端情况下设备无法正常工作。

传统解决方案采用多颗分立音频芯片搭建降噪、回声抑制电路，外围器件多，调试周期长，模拟链路易引入串扰与底噪，很难同时兼顾防啸叫、回声消除、定向拾音多项需求。一体化 DSP 语音处理模组将成熟声学算法固化在硬件内部，降低整机音频电路设计门槛。A‑59F 邮票半孔贴片语音处理模组同时兼顾本地扩音与全双工通话需求，打通模拟、数字两套音频体系，为多品类语音终端提供标准化硬件解决方案。

2 模组硬件架构与电气性能

2.1 物理形态与接口资源

A‑59F 采用邮票半孔 SMT 贴片封装，外形尺寸37.5 mm×16 mm，可直接焊接嵌入终端主板。模组引脚覆盖模拟音频、I2S 数字音频、数字麦克风、参数配置、SPI 调试、供电六大类接口。

图 1 A‑59F 模组正面（TOP）邮票半孔 PCB 版图

图 2 A‑59F 模组背面引脚功能定义图

主要接口资源：

1. 模拟音频：MIC+、MIC‑模拟驻极体麦克风输入；MICOUT_L、MICOUT_R降噪后模拟差分输出；AEC_P、AEC_N回声参考差分输入；
2. I2S 数字音频：LRCK 帧时钟、BCK 位时钟、D_IN数字音频输入、D_OUT降噪数字音频输出；默认 48 kHz 采样率，32bit 位深，飞利浦对齐标准，主模式；
3. PDM 数字麦克风接口：CLK 时钟输出、DAT 数据输入；19 脚输出 3.3V，用于给外部数字麦供电，最大负载 30 mA；
4. 参数配置端口：T1（9 脚）、T2（11 脚），通过高低电平组合切换拾音距离 / 降噪等级；
5. SPI 调试接口：SPI_CS、SPI_CLK、SPI_MOSI、SPI_MISO，模组为 SPI 从设备，外部 MCU 可改写寄存器参数；
6. 供电：3.3 V（12 脚）、5 V（13 脚）二选一供电，静态工作电流 65‑70 mA。

2.2 关键电气声学指标

表 1 A‑59F 模组主要性能指标

3 核心信号处理算法与工作模式

3.1 AI‑ENC 智能环境降噪

AI‑ENC 算法实现人声与非人声噪声的区分抑制，可压制风扇噪声、空调噪声、气流风噪、敲击、金属碰撞、汽车鸣笛等干扰，仅保留目标人声。降噪强度受 T1/T2 硬件档位控制，扩音模式下 T1、T2 组合用于切换降噪等级，适配不同嘈杂程度现场。

3.2 AEC 声学回声消除

AEC 模块最大支持100 dB 回声抑制，适配扬声器与麦克风距离近、外放音量大的工况。系统需要将扬声器播放音频作为参考信号接入AEC_P/AEC_N差分引脚；DSP 依据参考信号抵消麦克风拾取到的扬声器回声，保障全双工通话双向流畅。回声参考信号既可以取自功放输入端，也可以取自功放输出后端，可根据整机布局增加阻容分压隔离电路。

3.3 本地扩音防啸叫

该功能面向喊话器、会议现场扩音场景，信号链路总延迟仅15 ms，扩音语音自然无拖沓。算法抑制扬声器‑麦克风耦合回路形成的声学正反馈，抑制啸叫现象，允许整机选用高灵敏度麦克风。工程实践建议保证扬声器到麦克风距离大于人嘴到麦克风距离，降低大音量条件下信号失真风险。

图 4 模式一：单模拟麦克风扩音防啸叫硬件连接框图

3.4 BF 波束成形定向拾音

加载双数字麦克风固件后开启波束成形 BF 功能，分为两种波束工作形态：

1. 双麦单波束模式：单拾音波束，可配置波束中轴角度、拾音角度范围，单声道输出；
2. 双麦双波束模式：生成两套相互独立的定向拾音波束，输出两路互不串扰音频通道，适合双通道录音、双分区拾音设备。

图 5 波束拾音角度定义示意图（单波束）图 6 双麦双波束独立拾音示意图

3 典型应用场景分析

A‑59F 同时支持本地扩音与全双工通话，模拟、数字双音频链路，适配多行业语音终端：

1. 楼宇智能家居对讲：小区门禁、别墅对讲设备，抑制楼道回声与环境噪声，保障双向通话清晰度；
2. 会议教育扩音设备：远程多媒体教学、小型会议扩音、导游喊话器，依靠 15ms 低延迟防啸叫实现现场扩音；
3. 工业安防呼叫终端：矿山井下呼叫报警、银行客服终端，工业嘈杂环境下拾取清晰人声；
4. 公共自助终端：停车场对讲、自助服务机通话模块，适应公共场所复杂噪声；
5. 车载语音设备：车载蓝牙通话、车载语音识别前端，抑制车内风扇、行驶风噪；
6. 家用监护设备：老人、儿童、宠物监护通话终端；
7. 双通道特种设备：智能工牌、双分区翻译设备，利用双波束双声道输出实现两个方向独立拾音录音。

4 结语

A‑59F 语音处理模组将 AI 降噪、AEC 回声消除、扩音防啸叫、波束定向拾音集成于 SMT 贴片硬件，打通模拟音频与 I2S 数字音频两套信号链路，支持硬件引脚档位与 SPI 软件两级参数调节。该模组可以大幅降低语音类产品音频电路的设计与调试工作量，覆盖近距离监护、超远距离工业呼叫、本地扩音、双通道拾音等多元化需求。

一体化 DSP 语音硬件模组是中小批量智能语音终端快速产品化的有效路径。产品开发阶段，需要结合整机结构布局、扬声器‑麦克风空间位置，合理选择固件版本，配置 T1/T2 档位，做好阻容匹配，充分发挥模组声学处理性能。