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一、概述
通常环境下，噪声总是来自四面八方，且与语音信号的频谱交叉，再加上混响和回响的影响，利用单独的麦克风来录取纯净的语音是非常困难的。麦克风阵列模块（HP-DK70M）广州思正电子股份有限公司基于4硅麦(MEMS)麦克风圆形阵列技术设计研发的单指向麦克风模块，本产品采用4麦克风阵列，集成噪声抑制、混响抑制、回声消除、固定波束等算法，在嘈杂的声场环境中能有效提取说话人的语音，降低周围环境噪声的干扰。目前在智慧金融、智能服务、智能车载、智能家居、机器人等场景广泛应用，可提供相应的解决方案。
图1
二、系统框架
HP-DK70M采用的是环形四麦阵列设计，支持 UAC2.0的音频协议;可支持Windows、Linux、Android等系统
三、模块尺寸
1.整版尺寸 80.5mm*49mm*1.6mm。
数据传输协议：USB 2.0。
四、声学及电气参数
表 1 声学参数
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参数 |
指标 |
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指向性 |
单指向 |
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灵敏度 |
-38dB @1V/Pa 1kHz |
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拾音距离 |
≤5m |
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频率响应 |
20~20KHz±3dB |
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信噪比 |
65dB@1KHz at 1Pa |
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采样频率 |
16kHz |
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量化位数 |
16bit |
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动态范围 |
104dB (1KHz at Max dB SPL) |
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最大承受音压 |
123dB SPL（1KHz,THD=1%） |
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信号处理 |
Beforming波束成形；语音增强；AEC回音消除；AI降噪；混响抑制 |
表 2 电气参数
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名称 |
指标 |
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电源电压 |
5V |
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数据接口 |
Type-C 接口 |
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传输协议 |
USB 2.0 |
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最大功耗 |
200mW |
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工作温度 |
-25 °C to 75 °C |
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储存温度 |
-40 °C to 100 °C |
五、拾音方向及范围角度
识别拾音孔：HP-DK70M采用的是背部进音麦克风，故拾音面应为没有元器件的一面,拾音孔如下图3所示
图 3 拾音孔
拾音方向：第三颗麦克风 M3 方向拾音，如图 4 所示。
拾音范围：以麦克风阵中心为基准，平面±45°，俯仰角 25°。
抑制极性：在 1KHz 频率下所测得极性图如下图 6 所示，故文中涉及拾音范围为参考范围，实际拾音有一定衰减过渡段。
六、接口定义
HP-DK70M模块接口通过 Type C 连接，PCBA 如下图：
图 7 PCBA 实物图
七、硬件配置及清单
硬件设计上采用模块化设计原理，简单易用。主板支持多种外设接口，输出音频接口有USB Audio以及串口，免驱使用，可支持Windows、Linux、Android等系统。硬件配置列表见表5-1，硬件清单列表见表5-2。
表5-1 硬件配置列表
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序号 |
名称 |
说明 |
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1 |
系统 |
Linux系统 |
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2 |
内存 |
128MB DDR3+128MB FLASH |
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3 |
cpu |
ARM@ A7, 双核，1.2GHZ主频 |
表5-2 硬件清单列表
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序号 |
名称 |
说明 |
|
1 |
MB_V1.0 |
主控板，运行算法，输出算法处理后的音频 |
八、注意事项
1、成品结构安装时，拾音面之上需有足够空间进音，建议是空旷无隔音遮挡物；
2、外设结构开孔孔径 D 需大于 MEMS mic 拾音孔孔径 d，即：D＞d；
3、组装时，PCBA 板进音孔面要求紧贴外设结构件内壁，要求越紧越好，以免形成音腔，至少要求：2D＞h。
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