Mikrofon dizisi önerileri
Bu makalede Konuşma SDK'sı ile kullanılmak üzere özelleştirilmiş bir mikrofon dizisi tasarlamayı öğreneceksiniz. Konuşma çözümleri için donanım seçiyor, belirtiyor veya oluşturuyorsanız bu en uygun durumdur.
Konuşma SDK'sı en iyi şekilde mikrofon geometrisi, bileşen seçimi ve mimari gibi bu yönergelere göre tasarlanmış bir mikrofon dizisiyle çalışır.
Mikrofon geometrisi
Aşağıdaki dizi geometrilerinin Microsoft Ses Yığını ile kullanılması önerilir. Ses kaynaklarının konumu ve ortam gürültüsünü reddetme özelliği, belirli uygulamalara, kullanıcı senaryolarına ve cihaz form faktörüne bağımlılıkları olan daha fazla sayıda mikrofonla geliştirilmiştir.
| Dizi | Mikrofonlar | Geometri |
|---|---|---|
| Dairesel - 7 Mikrofon |  |
6 Dış, 1 Orta, Radius = 42,5 mm, Eşit Aralıklı |
| Dairesel - 4 Mikrofon |  |
3 Dış, 1 Orta, Radius = 42,5 mm, Eşit Aralıklı |
| Doğrusal - 4 Mikrofon |  |
Uzunluk = 120 mm, Aralık = 40 mm |
| Doğrusal - 2 Mikrofon |  |
Aralık = 40 mm |
Mikrofon kanalları, her dizi için daha önce açıklanan numaralandırmaya göre 0'dan artan düzende sıralanmalıdır. Microsoft Ses Yığını, yankı iptali gerçekleştirmek için başka bir referans ses kayıttan yürütme akışı gerektirir.
Bileşen seçimi
Gürültü ve bozulmadan bir sinyali doğru bir şekilde yeniden oluşturmak için mikrofon bileşenleri seçilmelidir.
Mikrofonları seçerken önerilen özellikler şunlardır:
| Parametre | Önerilir |
|---|---|
| SNR | >= 65 dB (1 kHz sinyal 94 dBSPL, A ağırlıklı gürültü) |
| Genlik Eşleştirme | ± 1 dB @ 1 kHz |
| Aşama Eşleştirme | ± 2° @ 1 kHz |
| Akustik Aşırı Yükleme Noktası (AOP) | >= 120 dBSPL (THD = %10) |
| Bit Hızı | En az 24 bit |
| Örnekleme Oranı | En az 16 kHz* |
| Sıklık Yanıtı | ± 3 dB, 200-8000 Hz Kayan Maske* |
| Güvenilirlik | Depolama Sıcaklık Aralığı -40°C ila 70°C Çalışma Sıcaklığı Aralığı -20°C ila 55°C |
*Yüksek kaliteli iletişim (VoIP) uygulamaları için daha yüksek örnekleme oranları veya "daha geniş" frekans aralıkları gerekebilir
İyi bileşen seçimi, kullanılan bileşenlerin performansının bozulmasını önlemek için iyi elektroakoustik tümleştirme ile eşleştirilmelidir. Benzersiz kullanım örnekleri de daha fazla gereksinim gerektirebilir (çalışma sıcaklığı aralıkları gibi).
Mikrofon dizisi tümleştirmesi
Bir cihazla tümleştirildiğinde mikrofon dizisinin performansı bileşen belirtiminden farklıdır. Tümleştirmeden sonra mikrofonların iyi eşleştiğinden emin olmak önemlidir. Bu nedenle, herhangi bir sabit kazanç veya EQ'den sonra ölçülen cihaz performansı aşağıdaki önerileri karşılamalıdır:
| Parametre | Önerilir |
|---|---|
| SNR | >= 64 dB (1 kHz sinyal 94 dBSPL, A ağırlıklı gürültü) |
| Çıkış Duyarlılığı | -26 dBFS/Pa @ 1 kHz (önerilir) |
| Genlik Eşleştirme | ± 2 dB, 200-8000 Hz |
| THD%* | ≤ %1, 200-8000 Hz, 94 dBSPL |
| Sıklık Yanıtı | ± 6 dB, 200-12000 Hz Kayan Maske** |
**THD'yi ölçmek için düşük distorsiyonlu hoparlör gereklidir (örneğin, Neumann KH120)
**Yüksek kaliteli iletişim (VoIP) uygulamaları için "Daha geniş" frekans aralıkları gerekebilir
Konuşmacı tümleştirme önerileri
Konuşmacı içeren konuşma tanıma cihazları için yankı iptali gerektiğinden, konuşmacı seçimi ve tümleştirme için daha fazla öneri sağlanır.
| Parametre | Önerilir |
|---|---|
| Doğrusallık Konuları | Konuşmacı başvurusu sonrasında doğrusal olmayan işlem yapılmaz, aksi takdirde donanım tabanlı geri döngü başvuru akışı gerekir |
| Konuşmacı Geri Döngü | WASAPI, özel API'ler, özel ALSA eklentisi (Linux) veya üretici yazılımı kanalı aracılığıyla sağlanır |
| THD% | Üçüncü Sekizli Bantlar en az beşinci Sıra, 70 dBA Kayıttan Yürütme @ 0,8 m ≤ %6,3, 315-500 Hz ≤ %5, 630-5000 Hz |
| Mikrofonlara Yankı Bağlama | > -10 dB TCLw ITU-T G.122 Ek B.4 yöntemi kullanılarak, mikrofon düzeyine normalleştirilmiş TCLw = TCLwmeasured + (Ölçülen Düzey - Hedef Çıkış Duyarlılığı) TCLw = TCLwmeasured + (Ölçülen Düzey - (-26)) |
Tümleştirme tasarım mimarisi
Mikrofonları bir cihazla tümleştirirken aşağıdaki mimari yönergeleri gereklidir:
| Parametre | Öneri |
|---|---|
| Mikrofon Bağlantı Noktası Benzerliği | Tüm mikrofon bağlantı noktaları dizide aynı uzunluktadır |
| Mikrofon Bağlantı Noktası Boyutları | Bağlantı noktası boyutu Ø0,8-1,0 mm. Bağlantı Noktası Uzunluğu / Bağlantı Noktası Çapı < 2 |
| Mikrofon Sızdırmazlığı | Contaları tekdüzen yığınlamada uygulanan sızdırmazlık contaları. Köpük contalar için %70 sıkıştırma oranı önerin > |
| Mikrofon Güvenilirliği | Mesh, toz ve girişi önlemek için kullanılmalıdır (altta taşınabilir mikrofonlar ve conta/üst kapak için PCB arasında) |
| Mikrofon Yalıtımı | Özellikle entegre hoparlörler nedeniyle herhangi bir titreşim yolunu yalıtmak için kauçuk contalar ve yapı üzerinden titreşim ayırma |
| Örnekleme Saati | Cihaz sesi, düşük kaymalı titreşim ve açılan listelerden arındırılmalıdır |
| Kayıt Özelliği | Cihazın tek tek kanal ham akışlarını aynı anda kaydedebilmesi gerekir |
| USB | Tüm USB ses giriş cihazları, USB Ses Cihazları Rev3 Belirtimine göre tanımlayıcılar ayarlamalıdır |
| Mikrofon Geometrisi | Sürücülerin Mikrofon Dizisi Geometri Tanımlayıcılarını doğru uygulaması gerekir |
| Bulunabilirlik | Cihazlar arasında keşfedilemez veya kontrol edilemeyen donanım, üretici yazılımı veya üçüncü taraf yazılım tabanlı doğrusal olmayan ses işleme algoritmaları bulunmamalıdır |
| Yakalama Biçimi | Yakalama biçimleri en az 16 kHz örnekleme hızı ve önerilen 24 bit derinlik kullanmalıdır |
Elektrik mimarisiyle ilgili dikkat edilmesi gerekenler
Uygun olduğunda, diziler bir USB konağına (Microsoft Ses Yığını'nı (MAS) çalıştıran bir SoC gibi) ve Konuşma hizmetlerine veya diğer uygulamalara arabirimler bağlanabilir.
PDM'den TDM'ye dönüştürme gibi donanım bileşenleri, mikrofonların dinamik aralığının ve SNR'sinin yeniden örnekleyiciler içinde korunmasını sağlamalıdır.
Yüksek hızlı USB Ses Sınıfı 2.0, daha yüksek örnek hızlarında ve bit derinliğinde yedi kanala kadar gerekli bant genişliğini sağlamak için tüm ses MCU'larında desteklenmelidir.