卓越的多功能降噪回音消除模组：A-59P
集合AI ENC,AEC,BF,USB 多功能的语音处理模组
一， 产品概述：
A-59P 是一款重新设计和全面升级的语音处理模组。具有更优异的性能和全面的接口。
A-59P 可接入所有目前所有全双工通话设备，无论是模拟输入输出的设备，还是只有数
字音频端口的设备 ，更或者只有USB端口的设备，A-59P都可以方便的接入和发挥效果。
A-59P 具有强劲的拾音降噪功能（AI ENC），可以对除人声之外的所有声音进行压制，比
如风扇声，空调声，拍打敲击声，汽车鸣笛声，金属器件掉落声，甚至拍打麦克风本身，风
对着麦克风直接吹等等，这些噪音都可以在拾取时压制消除，只保留人声语音部分。
A-59P 在超强降噪的同时，还具有非常优异的全双工通话消回音（AEC）功能,可以消除
高达100DB的喇叭回音，能很好的解决以往喇叭和麦克风靠的太近，喇叭音量很大而回音无
法消除的问题，并保持非常好的全双工流畅度。
A-59P 具有模拟麦克风和数字麦克风双模式可选（不同固件），在双数字麦克风模式下，
可以作为双麦双波束拾音(BF)双通道输出功能使用，即2个数字麦克风可以设置2个不同的
定向拾音方向，并2个声道独立输出。
A-59P 预留了丰富的端口，除最简模式的USB连接方式，还有模拟输入和输出音频端口，
并且输出端口为模拟差分信号，另外还有I2S数字音频输入输出端口，以及T1,T2组合工作
参数选择端口，考虑到有客户需更改工作参数的要求，还预留了SPI控制端口，极大方便客
户的产品设计和性能调试。
A-59P 采用邮票半孔方式，体积小巧（长37.5mm,宽16mm）。在已成型的产品中，可采
用SMT方式嵌入到主板上，利同时借助A-59P的DAC和ADC功能，可极大简化音频电路
设计，解决诸多噪音，杂音，回音，定向拾音等等问题，简洁高效，功能足够强大。
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，智能工牌，双
分区通话等等。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。
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。
录音笔，采访记录设备，摄像机，录音机，监控拾音设备。
IPC摄像头设备，可视门铃设备。
笔记本产品，平板电脑，智能手机，对讲机产品。
停车场/公共场所的门卡，自助服务系统的通话对讲。
家用带通话，监护通话，老人小孩，宠物监护仪等产品。
监狱/医院呼叫服务通话系统。
智能工牌，双分区翻译设备，双定向拾音设备等等。
三， 外形框图及端口脚位定义说明
1，模组外形及SMT邮票孔接口定义说明
模块外形及功能端口示意图 正面（TOP）
模块外形及功能端口示意图 背面（BOTTOM）
2，模块邮票半孔端口定义说明（后文简称为半孔端口）：
脚位 功能定义 说明
1 MICOUT_P 麦克风拾音降噪后的模拟差分输出P(正极) （特定模式下会变化）
2 MICOUT_N 麦克风拾音降噪后的模拟差分输出N(负极)（特定模式下会变化）
3 USP_OUTP USB模式为喇叭差分输出正极（特别程序下，转为上行音频）
4 USP_OUTN USB模式为喇叭差分输出负极（特别程序下，转为上行音频
5 LRCK I2S数字音频LRCLK。又名帧时钟，FS,WS。0=左，1=右。
6 BCK I2S数字音频BCLK。又名位位时钟，SCK,
7 D_IN I2S数字音频数据输入（拆掉R1电阻有效）
8 D_OUT I2S数字音频输出（降噪后音频）
9 T1 工作参数选择端口1（默认高电平）
10 GND 电源地
11 T2 工作参数选择端口2（默认高电平）
12 +3.3V 电源3.3V输入（与13脚5V输入为二选一）
13 +5V 电源5V输入（与12脚3.3V输入为二选一）
14 USB_5V USB供电输入（与12脚5V输入为同一端口）
15 USB_D- USB通讯数据信号D-
16 USB_D+ USB通讯数据信号D+
17 GND USB通讯地线
18 DM_DAT 数字麦克风DAT输入端口（PDM格式，数字麦程序下有效）
19 DM_CLK 数字麦克风CLK输出端口（数字麦程序下有效）
20 MIC- 模拟电容麦克风输入负极（默认程序）
21 MIC+ 模拟电容麦克风输入正极（默认程序）
22 GND 数字麦克风地线（与电源地是同一地线）
23 3V3 数字麦克风3.3V电压输出（此输出电流负载不超过30毫安）
24 SPI_K 外部SPI切换使能脚（默认高电平，对地拉低切换到外部SPI）
25 SPI_MISO 外部MCU接入SPI_MISO
26 SPI_MOSI 外部MCU接入SPI_MOSI
27 SPI_CLK 外部MCU接入SPI_CLK
28 SPI_CS 外部MCU接入SPI_CS
29 AGND 音频地线
30 LINE_IN 消回音参考信号输入（外部参考音频输入）
端口功能补充说明
(1), 23脚3.3V输出，是给外部数字麦克风供电使用。这个电压输出端电流比较小，最
大电流建议限制在30mA，外部数字麦克风接入时，不能有供电短路，否则会造成
模组上的稳压LDO损坏。
(2), 考虑到数字麦克风体积小，贴片或者焊接有不良几率，如果外部电源能提供3.3V时，
建议数字麦克风的供电用外部供电，而非模组23脚输出供电。
四， A-59P模组尺寸规格
半孔焊盘长为1.5mm 宽为0.75mm
五， 模块电气性能指标：
输入电压：端口13 直流+4V～+5.25V 或者 端口12直流+3V～+3.3V
工作电流：静态电流 65mA-70mA
MIC OUT模拟音频差分输出端信噪比(SNR)106dB,最大输出幅度1Vrms.
USP_OUT模拟音频差分输出端信噪比(SNR)106dB,最大输出幅度1Vrms.
LINE IN 模拟参考音频单端输入端口阻抗30KΩ，输入信号最大幅度6Vrms.
MIC 模拟音频(包含差分和单端)输入端口阻抗30KΩ，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，波束定向拾音不按此距离）.
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-90dB (AI固件降噪下)
工作温度：-20℃～70℃（特殊需求下，通过更换主芯片，可适合工业级温度-40℃～85℃）
六， 回音消除应用设计说明及系统连接框图:
1， 单模拟麦克风+USB连接通话（模式一）
此模式为比较简单方便的连接模式，不管客户设备是成品还是半成品的情况下，只需要具备
USB接口，在WIN系统，安卓系统，常用LINUX桌面系统，即可免驱接入。
消回音参考信号由功放输出端取值，考虑到功放功率的不同，需要串联一个C1和R1电阻
进行隔离和幅值匹配。C1一般可以用104的容值，R1则根据功放功率不同，可以为1K-10K范围。
上图为同一模式下，把消回音参考信号放在功放输入端，由于输入端是小信号，因此
可以直接从音频正极取值连接到模组的LINE IN 端口。
2， 单模拟麦克风+模拟输入输出连接通话方式 （模式二）
此模式可以适配绝大部分通话设备主板的模拟输入和输出方式。
A-59P 的MIC OUT是差分输出端口，后端可以根据实际输入端口而选择连接方式。
而参考信号则与模式一相同，接在功放后端，并且需要注意C1和R1电阻的匹配。
同样在此模式下，也可以把参考信号接在功放的功放输出的前端，在不确定功放
输入端信号幅度时，可以考虑预留C1和R1阻容。
常规情况下C1，R1可以无需设置，直接连接到模组的LINE IN。
3， 模拟麦克风输入+数字音频输出通话连接（模式三）
针对部分具有I2S数字音频输入端口的设备，A-59P除了可以保持模拟音频输出不变
的情况下，同时输出降噪和消回音之后的I2S数字音频信号。
A-59P 的I2S 数字音频相关端口分别是5，6，7，8脚分别对应功能LRCLK, BCLK,
DAT IN,DAT OUT，I2S数字音频的数据格式为：采用率48khz，位深16bit，飞利浦标准对
齐，主模式。(LRCLK=48khz BCLK=3.072Mhz)。该模式可针对需要数字音频的设备使用，
数字音频的连接，也可以避免传输过程中的干扰串扰问题，保证音频的信噪比。
消回音参考信号常规从设备主板DAC输出给功放输出后的电路上连接取值，参考信号
的阻容匹配可以按前面模式设置，或者也能从功放的前端连接参考信号，如上图所示。
4， 模拟麦克风输入+纯数字音频输入输出连接通话模式（模式四）
在模式三的基础上，此模式则可以让部分完全没有模拟输入和输出的主板，通过I2S
的方式，连接到A-59P模组，利用A-59P的ADC和DAC完成模拟信号的转换工作。
此模式下，需要把A-59P的预留电阻R1拆除，让A-59P的I2S DAT输出和输入为独
立有效的端口使用，分别接入通话设备的I2S数据输出和输入端口。
在拆除R1电阻之后，A-59P的MIC OUT 信号通道则变转变为，从模组I2S DAT IN
输入的数字音频信号DAC解码后的模拟音频下行监听信号，因此下行功放的输入端需要接
A-59P 的MIC OUT输出端（注意是单声道输出差分端口）。
消回音参考则与之前模式相同，直接从MIC OUT的正极取值连接即可。同道理，也
可以吧参考信号接在功放输出之后，增加阻容隔离和分压。
5， 单数字麦克风输入+USB连接通话模式（模式五）
此模式是在模式一的基础上，更改固件，吧模拟麦克风接入，更换为单数字麦克风输入
的连接方式、
单数字麦克风选用PDM信号格式的即可，注意数字麦克风的SET使能脚为下拉状态。
数字麦克风的选用，可以保证音频信号从拾取到传输都是纯数字信号状态，避免了常规
模拟音频的底噪和干扰问题。
上图示为从功放输入前段取值参考信号连接，同样在某些设计场景需要时，也可以吧
参考信号连接到功放输出端口。
6， 单数字麦克风输入+模拟音频连接输出通话方式（模式六）
此模式即为在模式二的基础上，更改模组固件，把模拟麦克风替换为数字麦克风的方式
使用。利用数字麦克风的高信噪比和抗干扰性能，减少底噪问题的发生。
上图的消回音参考取值，连接在功放的输出之后，同样也可以根据设计需要把消回音参
考信号接在功放输入之前的方式，如下图所示。
7， 单数字麦克风输入+数字音频输出通话连接（模式七）
此模式为在模式三的基础上，把模拟麦克风更换为单数字麦克风的方式。其他连接按模
式三方式连接即可，同时参考信号取值的变化，也可以参考如下图，把参考信号输入接入在
功放的前端方式。
8， 单数字麦克风输入+纯数字音频输入输出连接通话模式（模式八）
该模式为在模式四的基础上吧模拟麦克风更换为单数字麦克风的方式。
此模式下，所有的音频信号皆为数字传输方式，可以最大程度的保留音频信号的信噪
比，以及良好的抗干扰特性。
9， 双数字麦克风输入+波束定向拾音模式（功能说明）
该模式比较特殊，是选用双数字麦克风的工作模式。双数字麦克风模式下，可以开启定向
波束拾音（Beamforming），而A-59P的芯片的性能，可以提供2种定向波束拾音，一种是双
麦单波束单输出方式，另一种是双麦双波束双输出方式。
为全面了解A-59P的波束拾音功能，先讲解种波束的定义和大概效果。
波束定向拾音有2个角度值需要明确：
第一个角度是波束定向拾音的中轴角度。如下图中轴角度是90度，即定向拾音的中心位
置为2个数字麦克风中间垂直的方向。这个中轴角度可以通过改变固件参数而变换朝向角度。
第二个角度是波束定向拾音的拾音范围角度。如下图，在中轴为90度方向的情况下，以
90 度为中心，2侧各有30度区，即低角度60度至高角度120度的区域范围，共计60度的区
域，这个60度的区域就是波束定向拾取的范围区域。这个拾取范围角度区域，也可以通过更
改固件参数而变换拾取范围。
以上介绍的是波束定向拾音的2个角度值含义，下面则介绍双麦克风波束类型
第一种波束是双麦克风单波束定向拾音。就是在2个麦克风中间，中轴方向为90度朝向，
拾取范围为60度的区域，输出音频为单通道输出。如下图。
第二种波束是双麦克风双波束定向拾音。就是在2个数字麦克风的2端，各有1个可以设
置的波束定向拾音区域，即有2个中轴角度方向，同时输出2个独立音频信号。如下图。
以上有关波束拾音的角度值以及波束类型的说明，是为了让客户们在选择需要的工作模式
时而能明确这些功能的意义和用途。
下面是综合这几种应用的工作模式图示。（波束类型不同，程序固件可能会不同，需要时
与本公司业务同事或技术人员咨询确认。）
10， 双数字麦克风输入+波束定向拾音+USB连接方式（模式九）
此模式下，主要是通过USB连接设备，通过USB来传输双数字麦克风拾取到的声音，可
以选用双麦单波束，也可以选用双麦双波束工作方式，根据功能不同，会烧录相应的固件版本。
此模式仅仅是作为拾音功能使用，作为一个定向拾音功能，无需消回音及下行喇叭的输出。
11， 双数字麦克风输入+波束定向拾音+USB通话连接方式（模式十）
该模式仅为双数字麦克风，单波束定向拾音方式，此固件同时具有AI降噪，通话消回音
功能（AEC），通过USB进行音频的输出和输出。
12， 双数字麦克风输入+波束定向拾音+模拟连接通话方式（模式十一）
双数字麦克风+定向波束定向拾音+AI降噪通话模拟连接（模式十四）
此通话模式对应没有USB接口的设备，双数字麦克风输入，然后模拟输出接入后端主板
设备，通话时的消回音参考信号从功放输出端连接。
此模式下，可以选择单波束定向拾音并具备AI降噪拾音功能方式，并同时具有通话回音
消除功能。
同之前的参考取值模式，也可以从功放的输入端取参考信号进行回音消除，如下图参考。
13， 双数字麦克风输入+波束定向拾音+数字音频连接通话方式（模式十二）
此通话模式对应没有USB接口的设备，双数字麦克风输入，然后数字I2S音频输出接入后
端主板设备，通话时的消回音参考信号从功放输出端连接。同之前的参考取值模式，也可以从功
放的输入端取参考信号进行回音消除。如下图参考。
14， 双数字麦克风输入+波束定向拾音+数字音频连接通话方式（模式十三）
该模式为特殊固件版本，就是双数字麦克风输入，具有2个独立定向拾音的波束，然后具有2
个独立声道的音频输出，2个声道的声音互相不串音。
主要使用在智能工牌，智能翻译设备，双通道独立录音设别，双通道独立拾音通话设备等等。
该模式下的波束定向拾音的优点是波束的拾音覆盖范围角度精准，相对另一个模式单波束定向拾
音，这个模式下的定向拾音边界更清晰，对不需要的噪音及人声更精准，也能更好的防止2个声
道互相串音问题。
同时，此模式也可以通过USB端口连接的方式接入设备系统，在特殊固件下，USB功能仅
仅为双声道麦克风拾音，而并没有USB下行播放功能，（具体可以咨询工程人员确认）
七， 模块内置不同工作参数切换说明
A-59P 为了方便兼顾不同产品及环境的应用，需要不同的麦克风拾音距离，及输出音量幅度大
小，在模组上预留了参数切换端口T1，T2（端口为9,11脚）。
默认方式下，T1,T2端口为高电平（3.3V）工作参数为默认的通用中距离版本参数。在需要时，
可以对T1，T2端口分别预留2个对地的0欧电阻，通过对地电阻的连接，可以组合另外三组工作
参数。预留方式如下图。
T1 T2 在悬空状态时处于高电平，默认为中距离参数。四种参数排列如下
T1=高 T2=高 ：中距离工作参数（拾音距离0.5-2米）
T1=高 T2=低 ：近距离工作参数（拾音距离0.1-0.2米）
T1=低 T2=高 ：远距离工作参数（拾音距离0.5-5米）
T1=低 T2=低 ：超远距离工作参数（拾音距离0.5-8米）
A-59P 针对每种工作模式，都预留了以上切换方式，只要按前述不同连接模式去做硬件连接就
可以，然后再按需要，预留T1 T2的对地下拉电阻为，再切换需要的增益值。
在特殊需要按要求定制专用参数时，请与业务及工程人员联系确认。
八， SPI端口使用说明
A-59P 与以往其他模组不同之处，还有这个SPI端口的预留使用。
当某些场合设备主板需要对A-59P的工作参数需要按使用场景适配调整时，则可以利
用设备主板的SPI端口接入模组的相关端口，并写入相应的寄存器参数，更改模组工作效
果。
A-59P 的24脚为外部SPI切换选择端口，在上电大概1秒后，A-59P即进入工作状态，
此时外部的MCU在延迟等待1秒后，即可以对SPI_K端口进行拉低动作，则此时A-59P
模组上的语音DSP芯片的控制端口接入了外部MCU控制。
(A-59P 模组上的主芯片SPI端口为从模式，具体的时序说明及参数地址写入，可以咨
询工程人员获取详细的说明和指导.)
九， 模拟输出端口使用说明
A-59P 的2组模拟输出差分端口1，2和3，4分别是麦克风降噪后的输出以及USB下行播
放音频信号。
此2组信号输出幅度有效值为1Vrms，为低阻抗输出方式，可以直接驱动耳机听到声音。
因此当接入后端音频设备为小信号时，需增加阻容分压电路，适配后端的信号幅度。下
图所示参考（R1阻值可选1K-10K，C1 ,R2为可选）
差分方式连接时，则差分音频的正负极都建议加入上图的阻容匹配电路，以防止音
频信号的削顶爆音问题。
十， 包装信息
1,模块为防静电PVC吸塑托盘包装，单托盘尺寸为：323mm*137mm*10mm
2,每托盘装载数目为24PCS，十托盘为一个最小包装，最小包装为240PCS。
语音处理技术授权各经销商及方案商发布及应用本模块产品，产品的更新及升级，本公司有完整的解释权，
所有疑问产生及采纳应用，都可及时联系本公司相关人员索取最新资料信息
