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XVF3610 简介

XMOS VocalFusion® XVF3610语音处理器使用麦克风阵列,从房间的任何地方捕获清晰、高质量的音频。XVF3610处理器使用高度优化的数字信号处理算法来实现“闯入式设计”,抑制点状噪声源并降低环境噪声水平,增加有效的信噪比(SNR),以实现任何环境下的可靠语音接口。

概述

该处理器是为无缝集成到需要语音接口的自动语音识别(ASR)或通信和会议的消费电子产品中而设计的。除了同类领先的语音处理外,XVF3610处理器还实现了在紧密集成的应用中使用的特定功能和接口,例如并入电视或机顶盒。

XVF3610支持两种操作模式

  • 3610-UA - 通过一个USB2.0接口进行音频和控制

  • 3610-INT - 通过I2S的音频和I2C接口的控制

XVF3610的功能框图如下:

functional block diagram of XVF3610-UA

图7:UA配置下的XVF3610的功能框图

functional block diagram of XVF3610-INT

图8:INT配置下的XVF3610的功能框图

音频处理

VocalFusion XVF3610语音处理器转换和增强了使用一对低成本数字麦克风采集的音频。经过处理的音频流适合用于自动语音识别(ASR)或语音通信应用,并受益于一系列可配置的音频处理技术,以允许根据使用情况进行定制。嵌入式音频处理提供以下功能:

  • 双麦克风远场操作
  • 在会议桌上实现360°拾音,在智能电视等房间边缘产品中提供180°拾音
  • 16kHz语音处理,可选16kHz/48kHz接口采样率
  • 全双工,立体声,支持回声消除,最大尾音长度225ms,适合高混响环境(通过I2S提供用于回声消除的参考音频)
  • 自动批量延迟插入,最长150ms,用于消除提前/延后的参考音频延迟,确保所有音频输出路径都经过最佳的回声消除
  • 通过256个频段的干扰消除器消除点噪声源
  • 可切换的固定噪声抑制器
  • 可在60dB范围内调节增益,具有自动增益调节
  • 音频输出过滤和范围限制器
  • 独立的音频处理路径,以及对通信和ASR音频的参数控制

系统接口

VocalFusion XVF3610语音处理器提供以下额外的接口,以提高可用性并降低系统总成本:

  • 4个通用的输出引脚。这些可以被配置为简单的数字I/O引脚、脉冲宽度调制(PWM)输出和速率可调的LED闪光灯
  • 4个通用输入引脚。这些可以作为简单的逻辑输入或事件捕获(边缘检测)
  • SPI主接口可控制和询问SPI从属设备,如ADC、DAC或外部关键字检测设备。

开机启动和初始化配置

VocalFusion XVF3610语音处理器可以由本地主机处理器通过SPI启动,或从单独的、用户提供的QSPI Flash中启动。当使用Flash启动时,该存储器可用于支持以下功能:

  • 一个用于开机操作的默认固件映像。

  • 一个升级映像。通过I2C或USB提供升级,为OTA设备管理提供一个主机控制的升级过程。

  • 一个持久的用户信息空间,用于保存用户配置的数据,如板卡标识符和序列号,在多个固件升级周期中保持不变。

  • 一个可升级的用户命令符空间。存储在该空间的命令在启动时执行,允许定义启动行为、VocalFusion XVF3610的配置以及设置连接到它的SPI外围设备。

除用户信息保持不变外,闪存的内容以及系统的配置可以通过主机处理器的设备固件升级(DFU)机制进行升级和配置。

默认操作

下表详细说明了XVF3610-UA和XVF3610-INT固件版本5.3在固件更新后的默认配置:

参数默认值 -UA默认值 -INT是否支持配置?
Version (x=patch version)
版本号
5.3.x5.3.x
Reference input FROM host
参考音频信号
USB UAC 1.048k samples/s PCM16-bit 解析I2S slave48k samples/s PCM32-bit 解析是(在麦克风和I2S启动之前)
Reference format
参考音频格式
单声道或双声道单声道或双声道
Processed audio output TO host
处理后的音频输出到host
USB UAC 1.048k samples/s PCM16-bit 解析I2S bus48k samples/s PCM32-bit 解析是(在麦克风和I2S启动之前)
Audio format to host
传到host的音频格式
2 channel - 两个不同
用途的流
CH[0] - ASR
CH[1] - Comms
2 channel - 两个不同
用途的流
CH[0] - ASR
CH[1] - Comms
USB Product StringXVF3610 (UAC1.0) Adaptive-n/a-
USB Vendor ID0x20B1 (8369)-n/a-
USB Product ID0x0016 (22)-n/a-
USB Vendor StringXMOS-n/a-
USB Serial Numbernull-n/a-
I2C addressN/A0X2C
MCLK24.576MHz输出24.576MHz 输入
Acoustic Echo Canceller
声学回声消除
启用启用
Automatic Delay Estimator
自动延时估算器
启动时激活启动时激活
Interference Canceller
干扰抑制器
启用启用
Noise suppressor
噪声抑制器
启用启用