在智能家居、对讲设备、车载蓝牙的DIY圈子里,免提通话的痛点就两个:回音 和 环境噪声。结构做小了,喇叭和麦克风恨不得贴在一起,远端满耳朵都是自己的回声;放到室外用,风一吹、金属一掉,通话直接报废。
最近拿到一颗 JKIN 的 A-29P 语音处理模组,官方标称参数看得我直呼离谱:
喇叭音量 100dB,麦克风距离 1cm —— 回音完全消除
AI 降噪能压住直吹麦克风的风声、金属敲击、汽车喇叭
拾音距离最远 5米,工作电流却只有 28~35mA
作为技术党,光看参数肯定不行,必须拆解、测试、扒原理。下面把我的实测数据和理解分享出来。
传统免提通话靠线性自适应滤波器(比如NLMS)估计回音路径。但只要喇叭音量超过90dB,功放和扬声器就会进入非线性区——失真、谐波、腔体共振都来了。线性滤波器无法建模这些成分,残留回音永远消不干净。
A-29P 的思路是:线性AEC处理主要线性回声,再用神经网络专门抑制非线性残差。从模块功耗(35mA)推测,内部可能跑了一个轻量级残差回声掩蔽网络,计算量不大,但效果立竿见影。
实测场景:把一个4Ω/3W 小音箱和驻极体咪头背对背固定,间距1.5cm,播放1kHz正弦波扫频+人声测试音。远端回音几乎不可闻,双讲也不会中断。这已经不是传统DSP能做到的了。
传统降噪算法(谱减法、维纳滤波)依赖噪声平稳假设,遇到风噪、敲击声就露怯。A-29P 的 AI 环境噪音压制换了个赛道:训练一个神经网络,让它学会“人声长什么样”。
我做了几个极限测试:
12V 暴力风扇直吹麦克风(距离5cm)
普通降噪模组输出要么爆音,要么人声变机器人。A-29P 输出的人声清晰度保持80%以上,风声几乎消失。
用螺丝刀敲击金属桌腿
瞬态冲击被压得非常干净,不会像传统算法那样出现“噗噗”的残留。
在路边录汽车鸣笛+人声
喇叭声被抑制,人声轮廓保留,虽然会有轻微的音色变化(高频细节略降),但可懂度远高于无降噪状态。
模块还支持降噪强度调节(45~90dB),安静环境用低档,嘈杂现场开高档。配合AGC,3米外正常说话也能清晰拾取。
A-29P 支持双麦克风波束成形(BF),但文档明确说:开启BF时AI降噪关闭。有人觉得是阉割,其实是算力限制。
我估算了一下计算量:
双麦BF(GSC结构):约 2 MMAC/秒
神经网络降噪(400k参数DNN,16kHz,帧移10ms):约 80 MMAC/秒
两者叠加远超35mA功耗下芯片的算力预算。所以厂家让用户按场景选择:
| 场景 | 推荐模式 | 原因 |
|---|---|---|
| 车载(驾驶员位置固定,侧窗风噪方向固定) | BF | 空间滤波提升信噪比6~12dB |
| 户外对讲(风声、敲击声,方向不定) | AI降噪 | 非平稳噪声压制强 |
| 室内监护(人走动,环境杂音多) | AI降噪 | 不依赖固定方向 |
如果同时有方向性和非平稳噪声,只能从结构上补救:加防风海绵、优化麦克风减震。
A-29P 需要一路参考信号(喇叭在播什么)。它提供了三种取点方式,对应不同硬件拓扑。
| 模式 | 参考源 | 优点 | 注意点 |
|---|---|---|---|
| 模式一 | 功放输入端 | 信号≤1Vrms,无需分压 | 不含功放/扬声器非线性 |
| 模式二 | 功放输出端 | 包含实际非线性失真 | D类功放必须加LC滤波,电阻分压 |
| 模式三 | 模块SPK输出 | 信号路径最短,性能最强 | 需要将功放改接在模块后 |
我最推荐模式三,回音消除效果最好。如果板子已经固定,只能用模式二,这里给一个D类功放的分压滤波参考电路:
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功放输出+ ——[ 39kΩ ]——+—— LINE IN | +——[ 10kΩ ]——+—— GND | +——[ 1nF ]——— GND
(分压比约1/5,截止频率约16kHz)
适合:
正在做门禁、车载、会议设备,被回音和风噪折磨的工程师
想DIY一个全双工无线对讲机/婴儿监护器的极客
需要从零快速搭建语音前端的产品经理
不适合:
要求同时开启BF和AI降噪(物理算力限制)
需要处理“另一人说话”干扰(单通道NN无法分离同向人声)
对超高保真音乐传输有要求(AI降噪会改变音色)
最后:A-29P 已经在我的一款对讲产品上量产验证,稳定性超过预期。如果大家有兴趣,后续我可以放出完整的原理图适配和寄存器配置教程。
欢迎留言讨论你的免提通话设计经验!
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