AI 神经网络降噪算法语音处理模块 A-59U 说明书
一，产品概述：
A-59U 是一款高性能的数字语音处理模块，针对所有免提全双工通话设备中的回音问题进行消除（AEC），并具环境噪音压制(ENC)功能，及定向拾音(BF)功能,让通话设备获得更好的语音品质。
A-59U 的优异处理性能，可以在消除大音量喇叭声音的同时，并最大保持全双工的流畅度，可以让语音识别及交互设备更准确的提高语音识别率。
A-59U 可以在监听喇叭音量 95DB 左右时，麦克风靠近喇叭 1CM 处，也能完全屏蔽喇叭回音。只要保证结构本身的稳定合理，即使喇叭及咪头的距离小于 6CM，喇叭的音量大于100DB，选用 A-59U 模组同样可以达到消除回音的效果，并最大保证通话的流畅。
A-59U在具有强力消回音功能的同时，还具有远场拾音功能（AGC），在开启远场程序时，麦克风的拾音范围可以达到 50-500CM(常规灵敏度-42DB 麦克风),满足大空间的拾取要求。A-59U 采用 AI 神经网络降噪技术是一款革命性的语音处理技术，他突破了传统单麦克风和 双麦克风降噪的局限性,利用采集的各种日常环境中的噪音样本进行训练学习.让降噪算法具 有自适应噪音抑制功能， 可以根据实际情况自动调整噪音抑制等级A-59U 的接口丰富，除了具有数字音频和模拟音频输入输出端口，还集成了 USB 声卡功能，可以直接与 PC 系统，安卓系统，大部分 LINUX 系统免驱连接使用，可以方便的满足各类系统应用，以及设备的不同接口适配，快速完成项目设计。
模块端口采用半孔焊盘设计，体积小巧（长 37mm,宽 25mm）。在已成型的产品中，可以通过转接板快速接入；而在新产品设计时，则可以按模块尺寸图，直接做焊盘形式焊接在系统板上，方便各类产品的设计生产使用。
二，应用领域：
主要应用各类音频通话产品，安防监控，楼宇通话，会议设备，远程报警等等。能方便快捷的与各类音频拾取系统连接。
※ 智能小区，别墅门禁，智能家居通话对讲系统。
※ 车载蓝牙通话系统，车载语音识别智能设备。
※ 虚拟人偶对话互动及各类语音识别交互产品。
※ 面对面双人短距离独立拾音记录系统。
※ 定向通话拾音记录降噪设备。
※ 智能远程多媒体教育通话系统，企业远程会议设备。
※ 矿山矿井呼叫报警系统，银行客服通话系统，安防通话设备。
※ 停车场/公共场所的门卡，自助服务系统的通话对讲。
※ 监狱/医院呼叫服务通话系统。
※ 电梯、企业写字楼、生产车间等广播对讲/监听系统。
三，外形框图
模块外形及接口示意图
四，模块脚位定义说明：
脚位 功能定义 说明
1 USB_V+ USB 声卡音量+触发端口（仅在 USB 启动后有效，对地触发）
2 USB_V- USB 声卡音量-触发端口（仅在 USB 启动后有效，对地触发）
3 SPK_L DSP 音频下行左声道输出端口（该信号为 19 脚输入信号）
4 SPK_R DSP 音频下行右声道输出端口（该信号为 20 脚输入信号）
5 LINEOUT_R DSP音频上行右声道输出端口(该信号为数字麦克风输入信号）
6 LINEOUT_L DSP音频上行左声道输出端口(该信号为数字麦克风输入信号）
7 GND 电源地线
8 DMIC_CLK 数字麦克风时钟输出端口(PDM 格式 此端口与 15 脚直通)
9 DMIC_DAT 数字麦克风数据输入端口(PDM 格式 此端口与 14 脚直通)
10 +5V 模块电源供电输入 （+4V～+6.5V，可用 USB 供电）
11 LRCLK(I2S) I2S 音频输出 LRCLK 时钟输出(频率为 16Khz 始终保持输出)
12 BCLK(I2S) I2S 音频输出 BCLK 时钟输出(频率为 512Khz 始终保持输出)
13 DAT(I2S) I2S 音频数据输出 DAT
14 DAT(D_MIC) 数字麦克风数据输入端口(PDM 格式 此端口与 9 脚直通)
15 CLK(D_MIC) 数字麦克风时钟输出端口(PDM 格式 此端口与 8 脚直通)
16 GND(D_MIC) 数字麦克风地线端
17 3V3(D_MIC) 数字麦克风工作电压 3.3V 输出端(输出电流上限 50mA）
18 GND 电源地线
19 LINE_IN_L 左声道消回音参考信号输入（经过 DSP 后从 3 脚输出）
20 LINE_IN_R 右声道消回音参考信号输入（经过 DSP 后从 4 脚输出）
21 USB_SPK_L USB 左声道监听输出（仅在 USB 启动后有效，接后级功放）
22 AGND 音频地
23 AGND 音频地
24 USB_SPK_R USB 右声道监听输出（仅在 USB 启动后有效，接后级功放）
25 3V3 3.3V 端口。当 5V 端口悬空，此端口可以作为 3.3V 电源输入
26 USB_DN USB 声卡数据 DN（D-）端,连接后级系统主板 USB
27 USB_DP USB 声卡数据 DP（D+）端,连接后级系统主板 USB
2，I2S 数字音频与 LINE OUT 模拟音频为同时输出，可按需选用数字或模拟音频信号。
3，在 USB 功能模式下，端口 1,2,21,24 才会启动有效，其他模式下，该四个端口无效。 五，模块电气性能指标：
※ 输入电压：默认电源端口 10 脚，输入直流电压 +4V～+6.5V
※ 工作电流：35-60mA （启动 USB 声卡功能后，功耗会随监听输出而变化）
※ LINE OUT 模拟音频输出端口阻抗 10KΩ，信噪比(SNR)91dB,最大输出幅度 1.5Vrms. ※ LINE IN 模拟参考音频输入端口阻抗 47KΩ，输入信号最大幅度 1Vrms. ※ 麦克风录音拾取范围:10cm-500cm（不同固件距离不同）. ※ 回音消除指标:100db
※ 可消除回音空间延迟时间:100mS
※ 最佳状态,有效降噪指标：45dB
※ 工作温度：-40 度～85 度（工业级温度）
※ 工作湿度:相对湿度小于 90%
六，模块尺寸规格
半圆焊盘长为 1.5mm 宽为 1mm
带 USB 的工业级双通道多模语音处理模块：A-59U
七，A-59U 功能特性讲解:
模块的 AI 降噪引擎内置数十万种日常场景中的噪音模型,可以针对日常场景中的一些突
发性和非稳态噪音进行有效降噪
AI 语音降噪技术的独特性能
因为神经网络的深度学习能力.可以精准识别人声.判断各种噪音类型.很多传统降噪技
术无法实现的噪音类型也可以做到.
一:降风噪处理
户外极端天气下通话或者摩托车高速骑行的时候通话麦克风里的风噪,这个风噪不光是风的声音.还有风吹到麦克风振膜上的震动.以往降噪技术是没办法处理的.用AI降噪技术得以实现
二:瞬态噪音处理
瞬态噪音指的是那种突然发生的声音.比如开会议的时候.各种椅子移动的声音.茶杯打碎碰撞的声音..还有有通话过程中隔壁装修砸墙声音.由于时间太短.传统的降噪技术还没来得及进行采样处理.就已经输出了.AI 降噪利用自适应算法.不需要反应时间.直接排除这种瞬间产生的噪音.
瞬态噪音抑制:
1，USB 供电及信号连接（包括模拟音频和数字音频的独立输出）
A-59U 可以通过 USB 数据线的方式与具有 USB 接口的设备主板连接通讯，并同时具有之
前 2 种方式的音频输入和输出。
A-59U 模块 USB 数据线连接方式
A-59U 的 26,27 端口分别是 USB 数据线的 D-和 D+，加上 10 脚的 5V 电源端口和 18 脚的地线端口，就可以通过 USB 数据线与后端的主机设备进行通讯连接，这种方式简单快捷，可以解决供电和 USB 数字音频的输入和输出。此种连接模式下，端口 6 继续保持模拟音频的输出，以及 11,12,13 端口也同时保持数字 I2S 音频的输出。
此模式可以在电脑或其他系统设备上，直接测试或者查看双通道的录音波形，并具有良好的抗干扰效果。
2，A-59U 模块上下行音频通道说明
A-59U 模组内部音频通道图示
A-59U 模组内部音频通道分为上行音频通道（蓝色线条）和下行音频通道（绿色线条），
加上 USB 音频通道（橙色线条），所有音频通道都支持左右声道独立输出。
上行音频通道即麦克风的输入和输出通道。通过外部数字麦克风或 ADC 模组拾取到的数字音频信号，从模组的端口 14 输入，经过模组内的 DSP 的降噪和消回音处理之后，从模组的端口 13 数字音频输出，此音频信号同时在模组内的 DAC 处理后，从模组的口 5 和端口 6 分
别输出模拟音频。（如上图的蓝色信号通道）
下行音频通道即从外部 CODEC 输出的消回音参考取样信号输入输出通道，此音频信号为本端设备的喇叭播放监听音频。下行音频的左右声道为独立输入和输出，即模组的端口 19 和端口 20 为左右声道输入，而在模组内部直通或处理之后从模组的端口 3 和端口 4 输出。（如上图绿色信号通道）。
USB 音频数据端口为 26 和 27，此数据端口可以让麦克风拾取处理后的音频信号传输给后端的 WIN 系统或安卓等系统设备，后级主板设备的下行音频信号通过数据端口传输给端口 21和 24。（橙色信号通道，此信号通道只在 USB 模式下有效，26 和 27 端口输出信号可驱动耳塞监听，如需更大音量，则需增加功放电路驱动大功率喇叭。）带 USB 的工业级双通道多模语音处理模块：A-59U
下行音频信号在模组内部仅作为回音消除的参考取样作用，不会与 MIC 的上行音频信号混合输出。即输入端口 19 只对应输出端口 3，输入端口 20 只对应输出端口 4。
如果是在成品主板上增加 A-59U 模组，则回音消除的参考信号取值可以连接到系统的CODEC 输出部位即系统主板的功放输入端，或者系统主板的功放输出端。但如果是选用 USB声卡模式，则这个回音参考无需再设置，在模块内部已经把参考信号连接至 DSP 采样端口。
而如果系统主板是全新设计，则可以吧系统主芯片下行信号从模组的 19,20 端口输入，再经过模组的 3,4 端口输出到后部的功放电路，这样下行音频也可以得到 A-59U 模组的控制，从而得到更完善的回音消除效果。
