基于智能手机平台高清语音的设计与实现

宁丽芳 常爱民

【摘要】 MT6572平台是由联发科公司推出的双核Cortex-A7主频1.0GHz的智能手机平台。该平台支持AMR-NB和AMR-WB语音编解码，支持双麦克风噪声消除算法等等。文章介绍了MT6572平台的语音性能特点和高清语音的具体要求，并提出了手机实现高清语音的设计要点。

【关键词】 手机 MT6572平台 高清语音 双麦克风消噪

随着智能手机的出现，手机的功能越来越纷繁复杂，但语音通信仍然是手机最重要的功能。依托于通讯技术的发展，高清语音也应运而生。高清语音使手机两端通话的用户犹如在同一个房间内面对面的对话，使语音通信更自然和畅通。

一、智能手机平台的语音性能特点

1.1 平台框架介绍

MT6572平台主要包括：双核Cortex-A7主频1.3GHz的基带处理芯片MT6572，是系统的核心控制单元；MT6323是系统的电源管理单元和音频控制单元，为系统提供并管理系统的电源和音频模拟端增益控制单元；射频单元主要有支持高速多模（2G/3G-FDD/TDD）的射频收发芯片MT6166； 包含WiFi/BT收发器，GPS接收器，收音机接收前端及集成被动单元的4合1芯片MT6627；存储单元，SIM卡电路，T卡电路等等。上述模块是智能手机平台的基本模块，保证系统可以正常工作。平台框架如图1所示。

1.2 平台语音性能

MT6572平台具有强大的语音处理能力，内置多项专利算法，具体语音性能如下：

1、语音编解码支持FR，HR，EFR，AMR FR，AMR NB 和Wide-Band AMR。

2、支持噪声抑制算法。

3、支持双麦克风噪声消除算法。

4、支持回声消除算法。

5、支持回声抑制算法。

6、支持上行和下行可编程FIR滤波器，用于改善听筒和麦克风的频响特性。

7、支持侧音效果。

8、支持数字麦克风。

9、支持语音增强算法。

10、支持自动增益控制。

二、高清语音的具体要求

2.1 高清语音介绍

高清语音应用宽带音频100～7000Hz（采样率16kHz）连接能够更精确地再现人的声音，使语音更细腻、更自然。高清语音使人们能够更容易通过声音来辨别对方。之前的通讯语音范围限制在300～3400Hz（采样率8kHz），会产生以下局限：1、对于需要更高频率的“s”和“f”之类的摩擦音较难识别。2、区别需要更高频率的“p”和“l”之类的音比较困难。3、对于需要更低频率的元音不易听到。

因此在这种情况下“手机通话”听起来比较呆板，沉闷。如果采用高清语音技术，以上局限将会大大改善。

高清语音除了能够让声音更加保真外，还具有消除背景噪声与杂声干扰的效用，即便在吵杂的公共场所或者车水马龙的马路边不再需要大声的喊话依旧能够清晰通话。

2.2 手机实现高清语音具体要求

1、支持宽频编解码（Wide-band AMR）。2、能够提供更好的2G和3G的通话语音音质和语音处理。

具体测试项目见下表1。

三、手机实现高清语音的设计要点

1、需要使用支持宽频（100～7000Hz）的听筒，推荐使用AAC听筒“SDRP0612KJ02-F1-G”，同时结构设计时需要确保听筒出声孔正对听筒膜片区域；

2、需要使用支持宽频的双麦克风，推荐使用共达硅麦克风“MA-BFA423-A11”，同时结构设计时麦克风的前向通道尽量短，不能超过5mm，确保麦克风的共振峰频点落在7kHz以外；

3、使用双麦克风设计，达到高清语音对消噪方面的要求；同时结构设计时确保副麦克风的位置不会被用户手遮挡住；主、副麦克风对于语音的拾取信噪比在6dB以上；

4、音频参数调整满足高清语音各测试项目的要求。

四、高清语音的发展前景

随着通讯技术的发展，生活质量的提高，能够实现高清语音的手机终端会得到更广泛的应用。

参 考 文 献

[1] MediaTek Inc.MT6572 HSPA Smartphone Application Processor Technical Version 1.01[R].TAIWAN： MediaTek Inc， 2013.

[2] HD-Voice-Annex-C-Minimum-Requirements-with-GSM-UMTS Version 2.0 [R] GSM Association，2013.

[3] 3GPP TS 26131 V11.00.0 [R] 3GPP Organizational Partners， 2012.

[4] 3GPP TS 26132 V11.00.0 [R] 3GPP Organizational Partners， 2012.