最近翻到一款語(yǔ)音處理模組的技術(shù)資料，叫AP-0316?？赐曜畲蟮母惺苁牵涸瓉?lái)那些讓硬件工程師頭禿的降噪、回音、功放匹配問(wèn)題，現(xiàn)在可以這么簡(jiǎn)單地解決。

這篇文章不推銷，純聊技術(shù)。咱們就看看這塊比口香糖大不了多少的板子，到底做了哪些事，為什么能讓通話設(shè)備的設(shè)計(jì)變得輕松不少。

它到底集成了哪些東西？

簡(jiǎn)單說(shuō)，AP-0316是一塊DSP數(shù)字語(yǔ)音處理模組。你不需要關(guān)心它里面是啥芯片，只需要知道它干了下面這些活：

AI降噪（官方叫AIENC）：專門壓制非人聲的噪音。比如空調(diào)聲、風(fēng)扇聲、汽車?guó)Q笛、敲擊鍵盤、金屬掉落，甚至對(duì)著麥克風(fēng)吹氣、拍打麥克風(fēng)本身，這些都能被壓下去，只保留人聲。

回音消除（AEC）：能做到100dB的回音消除深度。這意味著哪怕喇叭音量開(kāi)到很大、麥克風(fēng)離喇叭很近，對(duì)方也基本聽(tīng)不到自己的回聲，全雙工通話也很流暢，不會(huì)出現(xiàn)“一邊說(shuō)話另一邊就被掐掉”的情況。

多種麥克風(fēng)可選：支持模擬麥克風(fēng)（差分或單端），也支持?jǐn)?shù)字麥克風(fēng)（PDM格式）。如果用雙數(shù)字麥克風(fēng)，還能做波束定向拾音——也就是可以設(shè)置兩個(gè)不同的拾音方向，左右聲道獨(dú)立輸出，互不串音。

多種輸入輸出接口：有USB（免驅(qū)，Win/Linux/Android都認(rèn)），有模擬音頻輸入輸出，還有I2S數(shù)字音頻接口。你手頭是什么樣的主板，基本上都能接上去。

內(nèi)置3W功放：可以直接驅(qū)動(dòng)4歐姆、3W的喇叭，不用額外加功放芯片。如果覺(jué)得3W不夠，也可以從另外的引腳引出小信號(hào)，外接更大功率的功放。

硬件參數(shù)切換：通過(guò)兩個(gè)引腳T1、T2的高低電平（懸空是高，接地是低），可以切換四種拾音距離檔位，從近講0.1米到超遠(yuǎn)8米，不需要改軟件。

它的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在哪？

說(shuō)實(shí)話，音頻處理最讓人頭疼的不是“做不出來(lái)”，而是“調(diào)不好”。AP-0316這類高集成度模組的優(yōu)勢(shì)，恰恰是把“調(diào)試”這件事降到了最低。

1. 不用再自己搭復(fù)雜的音頻鏈路

以前要做個(gè)帶通話的產(chǎn)品，你得選麥克風(fēng)前置放大器、ADC、Codec、DSP、功放……每顆芯片都要看數(shù)據(jù)手冊(cè)，外圍電路要算阻容值，PCB還要注意模擬數(shù)字分區(qū)?，F(xiàn)在呢？一塊模組全部包了。你只需要給它供電、接上麥克風(fēng)和喇叭、選好接口（USB/模擬/I2S），它就工作了。內(nèi)部已經(jīng)把降噪、回音消除、功放這些鏈路全部連好了。

2. AI降噪是真的“聰明”

傳統(tǒng)的降噪很多是靠濾波器切頻段，但現(xiàn)實(shí)中的噪音千奇百怪——風(fēng)噪是高頻，空調(diào)是低頻，敲擊是突發(fā)寬頻——固定濾波器根本壓不全。AP-0316用的是AI模型，專門訓(xùn)練過(guò)多種環(huán)境噪音。實(shí)測(cè)下來(lái)，你對(duì)著麥克風(fēng)吹氣、在旁邊開(kāi)風(fēng)扇，對(duì)方幾乎聽(tīng)不到風(fēng)聲，只有人聲清晰傳過(guò)去。甚至你用手指輕輕敲桌面，那個(gè)敲擊聲也能被壓制。

3. 100dB回音消除不是噱頭

很多消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品的AEC只能做到40-60dB，安靜環(huán)境下還行，一旦喇叭音量推大、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊（麥克風(fēng)和喇叭離得近），回音就消不干凈，甚至嘯叫。100dB的消除能力意味著，即使喇叭聲壓達(dá)到100dB（大概相當(dāng)于重型卡車?yán)鹊捻懚龋?，被麥克風(fēng)拾取后也能被壓到幾乎聽(tīng)不見(jiàn)。這對(duì)于工業(yè)對(duì)講、車載通話、大音量會(huì)議設(shè)備來(lái)說(shuō)，是非常實(shí)用的性能。

4. 接口豐富，幾乎什么設(shè)備都能接

如果你的設(shè)備有USB Host口，那最簡(jiǎn)單：USB線一插，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別為USB聲卡，即插即用。

如果沒(méi)有USB口，但有模擬音頻輸入輸出，那就用模擬方式：模組的麥克風(fēng)輸入接你的麥克風(fēng)，模組的音頻輸出接到你主板的LINE IN。

如果你的主板是數(shù)字音頻接口（I2S），那也可以直接對(duì)接，避免模擬傳輸中的干擾。

如果連模擬接口都不方便，還可以拆掉板上一個(gè)電阻，讓模組的I2S DAT IN變成外部參考信號(hào)輸入。

總之，它不挑設(shè)備。

5. 硬件調(diào)參，省去軟件麻煩

T1、T2兩個(gè)引腳，懸空就是高電平（3.3V），接地就是低電平。四種組合對(duì)應(yīng)四種拾音距離：

高+高：0.5-2米（默認(rèn)，通用場(chǎng)景）

高+低：0.1-0.2米（近講，耳機(jī)、手機(jī)之類）

低+高：0.5-5米（遠(yuǎn)距離，會(huì)議室、客廳）

低+低：0.5-8米（超遠(yuǎn)距，安防監(jiān)控、空曠區(qū)域）

不需要寫代碼，不需要調(diào)寄存器，焊?jìng)€(gè)0歐電阻或者干脆跳線就行。

它適合用在哪些地方？

按照規(guī)格書(shū)里的說(shuō)法，覆蓋面還挺廣的：

安防類：可視門鈴、IPC攝像頭、樓宇對(duì)講、門禁系統(tǒng)

會(huì)議教育：遠(yuǎn)程會(huì)議設(shè)備、多媒體教學(xué)、企業(yè)通話終端

車載：藍(lán)牙通話、語(yǔ)音識(shí)別設(shè)備

消費(fèi)電子：錄音筆、攝像機(jī)、平板、手機(jī)、對(duì)講機(jī)

工業(yè)醫(yī)療：礦山呼叫、醫(yī)院護(hù)理呼叫、銀行客服、監(jiān)獄對(duì)講

創(chuàng)新設(shè)備：智能工牌、雙分區(qū)翻譯設(shè)備、寵物監(jiān)護(hù)儀、雙定向拾音設(shè)備

基本上，任何需要免提通話、全雙工對(duì)講、或者單純想把拾音距離和清晰度做上去的產(chǎn)品，都可以考慮它。而且它既有USB免驅(qū)模式（適合快速原型或外掛升級(jí)），也有焊盤嵌入模式（適合量產(chǎn)貼片），靈活性很高。

使用中有哪些需要注意的地方？

任何硬件都有邊界條件，AP-0316也不例外。根據(jù)規(guī)格書(shū)和實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，有這么幾點(diǎn)值得留意：

3.3V輸出腳（第12腳） 是給數(shù)字麥克風(fēng)供電用的，負(fù)載能力只有30mA。如果接多個(gè)數(shù)字麥或者外部有短路風(fēng)險(xiǎn)，建議用外部3.3V供電，別全靠模組自己供。

端子線間距是1.0mm，J1、J2、J3都是這種窄間距端子，買線的時(shí)候別買成常見(jiàn)的2.54mm杜邦線，插不進(jìn)去。

T1、T2默認(rèn)懸空是高電平，對(duì)應(yīng)中距離拾音。如果需要遠(yuǎn)距離（比如5米以上），記得把對(duì)應(yīng)的引腳接地，不然效果出不來(lái)。

I2S數(shù)字音頻格式是固定的：48kHz采樣率、16bit位深、飛利浦標(biāo)準(zhǔn)、主模式。對(duì)接時(shí)先確認(rèn)你的設(shè)備是否支持這個(gè)格式。

雙數(shù)字麥克風(fēng)的波束功能需要特定固件，不同的波束類型（單波束單輸出、雙波束雙輸出）要事先跟廠家確認(rèn)好固件版本。

另外，它的工作電壓是4V~5.25V，推薦5V。靜態(tài)電流大約65-70mA，動(dòng)態(tài)（比如USB播放音樂(lè)）最大到300mA。大部分USB口都能帶得動(dòng)，但如果你的設(shè)備USB口供電能力很弱（<200mA），可能需要外接5V電源。

總結(jié)一下

AP-0316本質(zhì)上是一塊高度集成的語(yǔ)音處理模組，它的價(jià)值在于把原本復(fù)雜、易錯(cuò)、依賴經(jīng)驗(yàn)的音頻鏈路設(shè)計(jì)和算法調(diào)優(yōu)，變成了一個(gè)“接線+選檔”的簡(jiǎn)單工作。

它不一定適合所有場(chǎng)景——比如你對(duì)BOM成本極度敏感（每年百萬(wàn)級(jí)出貨，分立的優(yōu)勢(shì)會(huì)出來(lái)），或者你的設(shè)備完全沒(méi)有USB也沒(méi)有模擬音頻接口——但對(duì)大多數(shù)需要快速實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量通話的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，它確實(shí)提供了一個(gè)省心、高效的路徑。

我比較欣賞的一點(diǎn)是：它沒(méi)有把用戶當(dāng)傻子，該留的接口（參考信號(hào)輸入、I2S、MUTE控制）都留著，該給的自由度（T1/T2調(diào)參、固件可選）也都給了。它不是封閉的黑盒，而是一個(gè)開(kāi)放但預(yù)優(yōu)化的平臺(tái)。

如果你正在做一個(gè)帶免提通話的項(xiàng)目，或者想升級(jí)現(xiàn)有設(shè)備的語(yǔ)音效果，不妨找來(lái)它的數(shù)據(jù)手冊(cè)仔細(xì)看看。說(shuō)不定，那些讓你頭疼了好久的回音、噪音、拾音距離問(wèn)題，就這么被一塊小模組輕松化解了。

審核編輯 黃宇