市場車載音響麥克風擺放以及降噪解決方案

揚聲器擺放解決方案

恩智浦公司

參考網站:https://www.nxp.com.cnphp

  恩智浦半導體公司宣佈推出了一款回聲消除及降噪解決方案,該解決方案顯著減小了語音通訊嘈雜的問題,並使汽車製造商可以提供令消費者滿意的免提通話體驗。這款經濟高效的解決方案結合了創新ECNR軟件,該軟件能夠很方便地移植到恩智浦車載收音及音頻處理DSP或i.MX系列應用處理器。新型恩智浦ECNR解決方案經過在駕駛艙中消除回聲和過濾沒必要要的噪聲來提升通話音質。html

  回聲和噪聲使行駛途中的通話變得困難。車內揚聲器在傳輸來電通話的語音信號時會產生回聲,回聲返回到話筒會致使來電者聽到本身的聲音,使得注意力分散並可能致使通訊中斷。此外,來自風扇、排氣管、輪胎、窗戶和乘客的道路噪聲可能滲入通話,致使通話沒法識別,最終損害駕駛通話體驗並帶來煩惱。前端

  新型恩智浦ECNR解決方案經過在駕駛艙中消除回聲和過濾沒必要要的噪聲解決這兩方面問題,從而提升通話音質。git

恩智浦音響系統算法

  音響能夠影響旅程的溫馨感。交通噪聲,音樂的大小或甚至空調的聲音往好了說能夠帶來刺激,往壞了說,能夠帶來極大的破壞性。高級音響系統可將不受歡迎的外界聲音抵消掉,根據你的要求調整音樂;使車內環境能夠爲所欲爲或充滿活力或平和舒緩。安全

  藉助普遍的接收和處理音頻、廣播和噪聲的器件組合,恩智浦還爲汽車音響系統提供最早進的AB類和D類放大器。它們能夠提供更多的頻道、高輸出功率和高電壓,爲客戶的設計帶來最大的靈活性。網絡

恩智浦車載音響擺放解決方案app

TDF853x 系列提供3到5通道佔用兼容性electron

9揚聲器系統ide

14揚聲器系統

17揚聲器系統

麥克風擺放解決方案

通過我國內外車載公司網站的調研,以及蒐羅關於車載麥克風陣列的全部論文,總結以下麥克風擺放方案。

方案一

在youtube上看到的教學麥克風安裝視頻,地址:https://www.youtube.com/watch?v=PR4LYpvRD6U

而這個麥克風通過查詢,在亞馬遜網站上有買,地址:https://www.amazon.com/Universal-Pioneer-Replacement-Microphone-Navigation/dp/B074FR41Q2

方案二

奔馳SLR和SL跑車>SL級(R230)

關於SL500,SL550,SL600,擺放來源:https://mbworld.org/forums/sl-class-r230/749916-where-correct-position-microphone.html

R230s有2種類型的麥克風

  • 在後視鏡放置麥克風(圖一)
  • 在SOS開關旁邊放置了一個麥克風,後將其放入SOS外殼中(圖二)

方案三

在youtube上看到的另外一種麥克風擺放方案,車載藍牙的麥克風是在導航屏幕左上角,視頻中講到,如此安裝不利於麥克風的收音。

方案四

麥克風擺放來源:https://www.smartcarofamerica.com/threads/bluetooth-mic-placement.15972/

方案五

車子的麥克風通常是在你的那個眼鏡盒上面,也就是中控的那個車頂的那個頂燈那裏

特斯拉model 3的麥克風位置

BMW一款車型麥克風的擺放位置

方案六

有些車型是在司機那邊的車頂內飾上,一個灰色的膠皮長方形。一般有個小孔 有些有標註mic的就是麥克風,大部分是沒有標註的。

方案七

麥克風放在車門旁邊的

方案八

這是一個8麥克風陣列的車載藍牙產品,產品地址:https://www.theverge.com/2019/8/6/20754404/amazon-echo-auto-review-alexa-car-price-specs-features

產品說明地址:https://www.wired.com/story/amazon-echo-auto-engineering/

方案九

NTT-TX公司提供的解決方案,大多數汽車只能捕獲駕駛員的聲音,該解決方案爲全部乘客提供語音通訊;在汽車中能夠聽到各類響亮的聲音和混響(道路噪音,汽車音頻等)

解決方案:

  • 經過智能麥克風對任何座椅進行波束成形
  • 首創的嘯叫控制技術
  • 混響控制技術
  • 具備多個麥克風和揚聲器的封閉環境中的回聲消除(約能減小30dB回聲)

優勢:

  • 從汽車中的任何座位準確地拾取聲音
  • 可改善嘈雜環境中的語音識別
  • 徹底免提
  • 經過消除背景噪音提升車載麥克風的音質

 

方案十

思必馳環形6麥克風陣列 和 環形6+1麥克風陣列

Bose麥克風陣列解決方案

方案十一

這種麥克風陣列解決方式是在一篇論文上看到的,Acoustic Noise and Echo Canceling with Microphone Array

提供車載音頻解決方案的公司

我愛方案網聯合科大訊飛舉辦的2016訊飛智能語音設計大賽

麥克風陣列技術在汽車座艙聲音加強系統中的應用

  典型的CSE系統框圖,爲了減小不須要的噪聲,處理器執行主動降噪(ANC)算法

麥克風陣列捕獲聲音,並建立精肯定的反相音頻信號,而後發送到放大器,驅動系統揚聲器和低音炮,不影響音樂或通話音量,減小汽車座艙內的低頻噪聲。

  爲了加強引擎聲,處理器執行發動機聲音加強(ESE)或聲音執行器算法,方法是經過由發動機負載和RPM肯定的立體聲系統,播放預先記錄的引擎聲,或者讓麥克風陣列從傳動系統捕獲聲音信號,處理器放大和調諧此聲音信號,以讓司機對引擎聲不反感。

  處理器實現了麥克風波束成形算法(MBF),爲了有效地執行高性能免提系統。從麥克風到駕駛員面部的波束,系統只「聽到」存在於該光束內的聲音並拒絕來自其餘方向的聲音。麥克風陣列中的各個麥克風經過系統採樣頻率指定的極其特定的距離分離。該距離影響聲音到達每一個特定麥克風所花費的時間,爲系統提供關於聲源的方向和距離的足夠信息,而且拒絕該虛擬波束以外的任何聲音。

  集成模擬前端集成在ADC中,有助於提升信噪比(SNR)並實現更高質量的音頻捕獲。不過,這種方法僅爲實現這一目標的衆多方法之一。例如,還可使用數字I2S麥克風,可是這種替代方法比使用模擬麥克風和多通道ADC的成本更高。此方案經過對成本、性能、實現方式等多角度考量最終確認,具備較高的市場優點!

靈雲麥克風陣列解決方案服務智能車載

官網:https://www.aicloud.com/dev/ability/index.html?key=sma

新聞1:http://digital.it168.com/a2016/0524/2659/000002659296.shtml

新聞2:http://www.sohu.com/a/133531831_703174

功能:語音喚醒、聲源定向、遠場降噪、回聲消除、語音打斷、語音糾錯、多輪對話

優勢:抗噪能力極強,在80km/h的車速下也能準確識別司機話語

車載噪聲:車外胎噪、風噪,車內空調聲、引擎聲等行車環境噪音

  抗噪型靈雲語音識別+麥克風陣列 輕鬆破解車內噪音干擾

原理:

  多麥克風陣列能根據聲音到達的時間差,準確計算出聲源與陣列模塊之間的角度和距離,實現對目標聲源的定位與跟蹤,並利用麥克風陣列的空域濾波特性,在目標說話人方向造成拾音波束,僅拾取波束的信號,抑制波束以外的噪聲和混響(反射聲),同時,經過回聲消除技術,過濾掉音頻設備發出的聲音,讓語音識別引擎獲取的用戶聲音更爲清晰純淨。

看到這個圖的讀者,請聽我說幾句:

大部分車載系統都是單麥克風的,中高端汽車會配置麥克風陣列,通常二、四、6個麥克風組成麥克風陣列,我前面也講解到了市面上大部分車載麥克風的擺放解決方案。所以能夠總結:車載麥克風的設計,要麼一個,要麼兩個或者四個組成線性麥克風陣列,要麼採用4個或6個麥克風組成環形佈局(參考Bose)。

  因爲麥克風陣列會不可避免的拾取部分行車環境噪音,影響語音識別率,對此,捷通華聲綜合考慮車內物理結構和車速變化,對駕車過程當中的車外胎噪、風噪,車內空調聲、引擎聲等車載環境噪音信息進行建模,並用大量的實際行車噪音數據進行訓練,進一步優化語音識別引擎,推出了針對抗噪的深度學習算法和自適應車內噪音的聲學模型,讓靈雲語音識別具有極強的抗噪性,輕鬆應對常見車載環境噪音。同時,該技術採用深度神經網絡算法(DNN)算法,可在用戶的使用過程當中,經過利用積累的語音數據來訓練、優化算法,不斷提高語音識別率,讓司機與車載設備的語音交互愈來愈流暢。

  靈雲遠場語音交互解決方案 全面知足司機需求

  爲了全面知足司機駕駛途中的各類實際需求,靈雲遠場語音交互解決方案在實現打電話、發短信、聽音樂、地圖導航、設備控制等衆多語音控制的同時,爲司機提供天氣、新聞、故事、股票、火車、航班、餐飲等30多種雲端信息與內容服務。

  在駕車過程當中,司機只要說出喚醒詞,如「小靈開機」,車載設備便會開啓,並面向司機方向造成拾音波束。司機說「爲我導航至天安門」,車載設備便會自動規劃路線並進行導航,路上須要打電話時,司機能夠說「給xx打電話」、「打電話給xx」,或者直接報出電話號碼,電話便會自動撥出,當電話號碼識別有誤時,司機可經過多輪對話方便地進行糾錯。打完電話,若是想聽首歌放鬆一下,能夠直接說「放首青花瓷」、「來首周杰倫的歌」,或者「播放周杰倫的青花瓷」,車載設備都能輕鬆識別;若是想了解最新信息,不管是天氣、新聞,仍是股票、航班信息,只要說出來,均可以從雲端輕鬆獲取;若是你想吹吹風、透透氣,也無需親自動手,只需說「開窗」,車窗便會自動落下,真正實現語音控制,把司機的眼睛和雙手還給駕駛,爲行車安全保駕護航。

  除此以外,靈雲遠場語音交互解決方案具有獨特的優勢:語音識別方面,捷通華聲經過用怠速、中速、高速、開窗、關窗以及空調弱風、強風等各類駕駛情況下的海量真實錄音數據對ASR引擎經行訓練優化,讓靈雲語音識別技術可以輕鬆應對各類行車環境噪音,語音識別正確率和實時率已達行業領先水平;語音合成方面,靈雲語音合成提供男聲、女聲、可愛童聲等多種音色供用戶選擇,知足不一樣用戶的個性化需求。同時,捷通華聲充分考慮目前的網絡覆蓋情況,爲用戶提供本地與雲端相結合的語音交互服務,即便汽車行駛在沒有網絡的偏遠地區,也能使用語音交互來輕鬆控制車載設備。

ALANGO基於車載的語音和音頻技術

參考網站地址:http://www.alango.com/solutions-automotive.php

  因爲噪音和混響,汽車內部的聲學環境面臨獨特的挑戰。發動機,道路,風和雨噪聲的幅度和頻譜可能會忽然變化。堅硬表面的聲音反射會產生強烈的回聲,回聲尾部較長。Alango的汽車解決方案是爲克服這些挑戰而量身定製的,可提供卓越而使人愉悅的語音和音頻質量。

Alango公司分別提供了「免提語音加強」、「語音識別加強」、「語音加強」、「車內通信」的解決方案

Alango的語音通訊包(VCP)是道路上超過2000萬輛汽車的語音加強解決方案。Alango的VCP經過減輕回聲和噪聲以及調節增益和頻率均衡,確保經過汽車免提系統(利用車輛的麥克風和揚聲器)清晰地聽到車內乘客的聲音。

名詞解釋

自適應定向麥克風(ADM) 利用Alango的波束成形算法,能夠在車箱中放置兩個或多個麥克風以自適應地區分語音和噪聲。
回聲消除器(AEC) Alango實現了汽車級「類型1」全雙工回聲消除。易於配置並調整到不一樣的汽車內飾。
噪音抑制器(NS) 減小車箱內麥克風和揚聲器信號中的噪音。Alango高分辨率NS能夠抑制多達24dB的噪聲,而不會引發明顯的語音失真。
自動增益控制(AGC)和動態範圍壓縮器(DRC) 均衡麥克風和揚聲器信號中的語音水平,確保清晰可辨。Alango AGC技術可抵抗環境噪聲,並在不增長環境噪聲的狀況下實現快速信號均衡(〜200ms)。
頻率均衡器(EQ) 能夠以高分辨率對麥克風和揚聲器的頻率響應進行精細的頻率調整。
EasyListen™ 實時減慢傳入語音的速度,從而提升快速通話者,外語,郵箱和電話號碼的清晰度。
自動音量和均衡(AVQ) 根據環境噪聲水平和頻譜修改揚聲器信號,在可變的駕駛條件(速度,道路類型,雨水,開窗等)中提供相等的響度和清晰度。
丟包隱瞞(PLC) PLC是一種用於掩蓋丟失或丟棄的數據包的影響的技術。PLC的目的是重建合成信號,以覆蓋接收到的比特流中的丟失數據,從而隱藏傳輸損失。

Alango的聲音加強包(SRP)能夠實現從駕駛員到後排乘客的車內語音通訊,而駕駛員無需提升本身的聲音或轉身面對乘客。

駕駛員的聲音其實是經過後揚聲器播放的。這是經過Alango的對講軟件包實現的,該軟件包結合了反饋消除和降噪功能。因爲駕駛員能夠天然地交流,同時保持視線在道路上,所以在安全性和便利性方面具備絕對的價值。

 

名詞解釋

聲反饋消除(AFC)       嘗試模擬揚聲器和麥克風之間的聲學​​路徑,從而預測反饋信號並從麥克風信號中減去預測值。
噪音抑制器(NS) 減小車箱內麥克風和揚聲器信號中的噪音。Alango高分辨率NS能夠抑制多達24dB的噪聲,而不會引發明顯的語音失真。
減小聲反饋 減小聲學反饋能夠檢測並減小反饋,並有助於AFC正常運行。它基於頻率縮放和自適應陷波濾波。

自動音量和均衡(AVQ)       

自動修改系統放大和頻率均衡器,以補償環境噪聲強度和頻譜的變化。

ANDREA提供的車載免提數字陣列麥克風和降噪解決方案

參考網站地址:https://andreaelectronics.com/products/

USB-SA 麥克風陣列

DA-350 麥克風陣列

DA-250Q 麥克風陣列

Transtron車載平臺上的陣列麥克風產品

參考網站:https://www.transtron.com/en/products/arrayindex.html

  Transtron已開發出一種用於車載應用的緊湊型數字陣列麥克風。它採用了咱們獨特的陣列麥克風技術,可有效消除噪音並傳遞駕駛員的聲音。

用於eCall的陣列麥克風

  一種數字陣列麥克風,包含一個揚聲器,該揚聲器支持eCall緊急呼叫系統,該系統已在俄羅斯推出。其新開發的高性能回聲消除器可對緊湊型外殼內揚聲器的回聲進行適當處理。該設計在很小的空間內實現了eCall系統所要求的通話質量。

陣列麥克風模塊

  該陣列麥克風模塊能夠集成到車載設備中,例如汽車導航系統。它具備兩個麥克風和一個安裝在微型電路板上的高速數字信號處理器(DSP),所以能夠很容易地將咱們的數字陣列麥克風添加到車載設備中並實現高音質。它還支持擴展功能,例如回聲消除器,用於呼叫或來自外部麥克風的輸入。

番外

我這篇博客主要是介紹國外的公司,固然咱們國內的科大訊飛、大象聲科等等都作的很好,在這裏我就很少介紹了,另外分享給你們一篇6+1麥克風陣列的文章https://www.jianshu.com/p/1cfa15eaadfe

美國的TI公司基於Telinnovation提出的用於解決AEC問題的回聲消除器能夠同時消除512個信道的回聲信號,

加拿大的Octasic公司研製的OTC9600可以實現良好的聲學回聲控制與自適應降噪。

杭州艾力特技術有限公司,研發了一系列具備回聲消除功能的拾音器、樓宇對講和可視監控對講,並提出了一系列集成了噪音抑制、回聲消除、EQ調整等功能的中型會議解決方案。

華爲、騰訊、科大訊飛等公司以及清華大學、西南交通大學等科研機構也對回聲消除問題有着前沿的產品技術研究。

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