NXP蓝牙电话ECNR算法简介

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#回声 #噪声 #ECNR #VR #电话

于 2020-06-11 20:33:53 首次发布

本文介绍了NXP的ECNR（Echo Cancellation and Noise Reduction）算法在蓝牙电话中的应用。回声源于扬声器播放的下行声音再次被麦克风录入，ECNR通过对比和过滤掉回声信号。噪声主要来自环境，如空调、发动机等，ECNR利用噪声模型设计滤波器实现降噪。通过调整Delay和参考信号，能有效改善回声和噪声问题。

ECNR，Echo Cancellation and Noise Reduction，回音消除和降噪

回声，来自于多个扬声器的回声，会让蓝牙通话难以理解。

噪声，来自内部和外部的噪音让蓝牙通话很难理解和让人听懂。

噪声主要来源：空调风扇噪音，车胎产生的道路噪音，发动机噪音，窗户的风声，乘客的噪音，排气声。

回声产生的原因：

远端手机端在讲话时，下行声音经过蓝牙模块输入给DSP（ADC_IN or Async I2S0,1,2_IN通路可以用于蓝牙模块输入给DSP），DSP将下行声音再输出给扬声器（DAC01 or TDM/I2S_out通路可以用于DSP输出给扬声器）。此时，下行声音经过扬声器播放，声音又经过Microphone1和Microphone2录入，输入到DSP中（ADC_IN通路用于扬声器声音输入，如下图的AIN1和AIN0），DSP如果没有ENCR算法做处理，则直接经过DAC2 or Async I2S3 (SRC0Outpntr)通路，作为上行声音输出给蓝牙模块。蓝牙模块将声音传输给远端手机端。此时，远端手机端的讲话者就回听见自己的回声。

在这里插入图片描述

回声消除的原理：

当车内声音经过Microphone输入给DSP时，ECNR会将Microphone输入的信号跟下行输入的信号进行对比，如果Microphone输入的信号中有下行的回声信号，则将其过滤掉。当通路出现延迟的情况，延迟较大时，ECNR需要把下行输入的信号作为参考信号（Tx Ref Signal），并对参考信号做一定时间的延迟（延迟时间一般跟通路时间一致），这样当下行信号经过扬声器输出又经过Microphone输入DSP时，刚好参考信号也在相同的时间采集到。
这时候在将microphone信号跟参考信号作对比，过滤掉回声。