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安森美半导体BelaSigna® R262安森美半导体BelaSigna R262音频DSP系统

2012年9月

市场层面的问题

• 设备始终连接至网络

• 环境充满嘈杂噪声• 环境充满嘈杂噪声

• 声学设计更具挑战

• 用户期望更高用户期望更高

• 更多设备融入语音功能

2 • BelaSigna ® R系列

BelaSigna® R系列优势

易于集成

现在可用方案，无须特别调整

有效捕获语音

适用于任何场景，不会丢失语音

设计灵活

对工业设计或麦克风型号没有限制无须特别调整 不会丢失语音 麦克风型号没有限制

先进的降噪语音清晰，无紊乱

低能耗工作及待机能耗更低

极小尺寸可轻易集成至现有工业设计中

3 • BelaSigna ® R系列

优势：易于集成

• 现成可用方案

– 以直接连接至音频输入的两个麦克风代

• 支持5密耳(mil，千分之一英寸)线宽走线及线间距的印制电路板(PCB)– 以直接连接至音频输入的两个麦克风代

替单麦克风

– 连接输出与主芯片的数字电路(DMIC)或标准麦克风输入

线及线间距的印制电路板(PCB)• 与BelaSigna ® R261引脚兼容

– 易于移植到使用BelaSigna ® R261的现有产品

– 快速上市

主芯片 主芯片BR262+ =BR262+

基本的语音捕获 先进的语音捕获

4 • BelaSigna ® R系列

优势：有效捕获语音支持多种使用场合支持多种使用场合

会议 手机 一臂之隔

• 捕获多达6米远的语音，同时衰减噪声

• 在设备周围创建虚拟“气泡”，大幅降噪

• 适用于私人聊天模式下的笔记本及平板电脑

• 支持360°自由移动

• 任何环境下皆提供清晰语音

• 支持在嘴部周围自由移动手机，不会降低性能

• 适用于智能手机的手机通话

• 在降噪与语音捕获距离之间平衡取舍

• 支持拾取定向语音• 消除混响

• 适用于笔记本、平板电脑及免提模式下的手机

• 适用于智能手机的手机通话模式

• 支持拾取定向语音

5 • BelaSigna ® R系列

优势：设计灵活• 麦克风选择及布局灵活

– 兼容宽范围的麦克风

– 对布局或工业设计没有施加约束

• 使用一个麦克风也可提供与使用两个麦克风差不多一样好的性能

– 低于6 dB的噪声抑制

宽带处理支持 支持Sk 等标准认证• 宽带处理支持，支持Skype等标准认证

平板电脑

录音笔双向对讲机

手机 笔记本任何有下列要求的

语音捕获设备电脑

• 在基带芯片组之前获得设计入选

• 低能耗、先进的降噪方案，延长电池使用时间

对讲机

• 消除混响

• 在极嘈杂环境下有效降噪

• 可自由移动而不会降低性能

• 支持多种模式

• 替代2个数字麦克风

• 两路输出可以

语音捕获设备

• 快速便利的设计入选流程

• 语音清晰度• 宽带处理能力支持VoIP通话

• 支持多种模式

• 快速的设计入选 ，先于任何微控制器(MCU)

下有效降噪

• 可自由移动而不会降低性能

支持多种模式 • 两路输出可以单独编程

• 先进的机械噪声降噪

语音清晰度

• 不同使用场合提供一致性能

• 支持多种模式

• 消除混响

( )

• 多模用于不同使用场合

6 • BelaSigna ® R系列

先进的降噪

• 能够在不预先知道语音源位置或麦克风位置的情况下析取语音信号

• 在高信噪比(SNR)和低信噪比环境下皆可优化地自动工作

• 高达25 dB降噪

7 • BelaSigna ® R系列

尺寸及能耗

极小尺寸 低能耗

• 易于集成到终端应用工业设计中

• WLCSP封装：5.3 mm2

• 工作及待机模式下更长工作时间，不会使性能受损

17 mA @ 3 3 V满载有源工作– 17 mA @ 3.3 V满载有源工作

– 有源待机模式下能耗约40 µA

8 • BelaSigna ® R系列

BelaSigna ®系列概览开放可编程

• 灵活，可编程

2013

• 24位CFX + HEAR• 4路输入，2路输出通道• ARM® Cortex™-M3处理器

下一个平台

2013

• 超低能耗

• 极小尺寸

已在市场发布

开发中

• 24位CFX + HEAR• 4路输入及1路输出通道

BelaSigna ® 300

新平台

• 集成AEC及先进的降噪• 升级输入段

R系列

• 现成易用的方案

已在市场发布

位

BelaSigna ® 250

4路输入及1路输出通道• 40 µA待机电流 Q312

BelaSigna ® R262• 基于BR262升级• 更易用• 更高性能

不适合新设计

• 先进的可听噪声管理及语音捕获

• 工作对下列因素无约束B l Si ® 200

• 16位RCore + WOLA• 2路输入及2路输出通道• 50 µA待机电流

• 双麦克风、先进的降噪及语音捕获

BelaSigna ® R261

- 麦克风位置

- 器件布局

- 使用场合

• 16位RCore + WOLA• 2路输入及2路输出通道• 250 µA待机电流

BelaSigna ® 200

*每代继接平台都提供更高性能及更多功能，同时能耗更低

R系列开放可编程

9 • BelaSigna ® R系列

BelaSigna® R262用于语音捕获设备用于语音捕获设备

BelaSigna® R系列的设计专门用于应对嘈杂环境下通信的声学挑战

• 消除混响的方案关键优势

• 两路降噪输出- 单独配置各路输出，支持多种使用场合

• 提升音频带宽

关键优势

成易用方案• 提升音频带宽- 处理范围从6.5 kHz增加至8 kHz

• 组延迟缩短至16 ms

• 现成易用方案

• 设计灵活

• 先进的双麦克风降噪• 提供更多硬件配置选择

– 降低使用外部EEPROM或I²C配置的需求

• 先进的双麦克风降噪

10 • BelaSigna ® R系列

BelaSigna ® R262系统级芯片(SoC)

集成算法加载在ROM中 双核DSP架构集成算法加载在ROM中 双核DSP架构- 超低能耗- 高性能一个或两个麦

克风直接连接至模拟输入

双通道线路级模拟音频输出•单端•差分

双通道数字麦克风输出(DMIC)

算法控制I/O

1.8V – 3.3V供电电压

I2C接口高度灵活的片上锁相环(PLL)提供多种时钟选择

11 • BelaSigna ® R系列

关键技术规格项目 特性

内置算法(ROM) 先进的噪声管理

器件尺寸(WLCSP) 5.34 mm2 (~2.233 x 2.388 mm )

凸点数量 两种版本：26个凸点和30个凸点

凸点间距 400 µm (支持达5 mil线宽的布线)

电池电压及I/O电压电平 1.8 V to 3.6 V

支持的时钟频率 内 内置振荡器( 其它众多功能)支持的时钟频率(内置PLL) 2.048, 2.4, 2.8, 3.072, 26 MHz, 内置振荡器(及其它众多功能)

麦克风偏置 专用偏置引脚(1.0 V, 2.0 V, High-Z, GND)

麦克风位置及选择

两个麦克风面对语音源(距离10 mm – 30 mm)支持使用普通不匹配的单声道麦克风

不受麦克风老化影响

输出通道

输出驱动器(D类) (差分单声道或单端双单声道)模拟输出 (差分单声道或单端双单声道)DMIC (PDM)接口 (单声道，立体声，极灵活)

两路降噪输出 一路或带有不同特性的两路独立处理输出

算法调整及配置选择硬件连接(4 LSAD及电阻型分压器)通过I2C接口(可选)使用16 kb外部SPI或I²C EEPROM (可靠)

能耗 14-17 mA @ 3.3 V (取决于算法配置)

硬件复位专用硬件复位引脚外部时钟检测机制驱动内部深度休眠模式

12 • BelaSigna ® R系列

注：WLCSP26封装版本不含其中某些功能

架构/应用电路图

13 • BelaSigna ® R系列

封装选择

30凸点WLCSP• 完整的30凸点阵列

26凸点WLCSP• 提供26凸点、减少I/O的选择完

• 提供全部功能

• 提供EEPROM读取旁路

• 要求3或2 mil的走线/线距PCB

提

• 适合5-mil走线/线距PCB• 无硬件复位引脚

• 仅提供1路模拟输出• 要求3或2-mil的走线/线距PCB• 尺寸：2.223 x 2.388 x 0.724 mm • 可订购的器件型号(OPN)：

BR262W30A103E1G

• 仅提供1路模拟输出

• 尺寸：2.223 x 2.388 x 0.724 mm • 可订购的器件型号(OPN)：

BR262W26A103E1GBR262W30A103E1G• 卷带：2,500片• 无铅、无卤素/无溴化阻燃剂(BFR-free)、

符合R HS指令

BR262W26A103E1G• 卷带：2,500片• 无铅、无卤素/无溴化阻燃剂(BFR-free)、

符合R HS指令符合RoHS指令 符合RoHS指令

14 • BelaSigna ® R系列

评估硬件

客户原型平台(CPP)(OPN: BR262CPP01GEVB)CPP包含更多功能，支持对BelaSigna ® R262进行完整评估

模拟演示板(OPN: BR262AD001GEVB)便携电池供电式演示板，适合评估BelaSigna ® R262的性能

原型模块(OPN: BR262PM001GEVB)(OPN: BR262PM001GEVB)模块适合设计原型以评估BelaSigna ® R262

通信加速器适配器(C )通信加速器适配器(CAA)(OPN: 0W597001GEVB)\

连接至BelaSigna ®芯片的高速USB接口，用于生产期间的开发、调试及编程

15 • BelaSigna ® R系列

客户原型平台(CPP)

• 包含更多功能，支持评估所有芯片选择

• 使用板载MEMS麦克风或插入自己的麦克风

• 采用板载AAA电池自供电，或设计人员提供自己的供电方式

• 板载放大器

- 直接插入麦克风并聆听

16 • BelaSigna ® R系列

模拟演示电路板

• 便携电池供电式演示板，非常适合于评估BelaSigna ® R262的性能

尺寸为52 25 20 (2节AAA电池大小)- 尺寸为52 mm x 25 mm x 20 mm (2节AAA电池大小)

• 立体声输出显示两种同步的使用场合

- 提供按键以切换至旁路模式- 提供按键以切换至旁路模式

• 能插入到任何标准麦克风输入

17 • BelaSigna ® R系列

原型模块

• 模块适合于插入现有产品中以评估BelaSigna ® R262尺寸：22 mm x 6 mm- 尺寸：22 mm x 6 mm

- 板载2.048 MHz振荡器

- 简单提供3.3 V电源并连接输出

• 提供模拟及DMIC输出

18 • BelaSigna ® R系列

支持软件• WindowsTM应用软件使您可以：:

- 进行现场配置BelaSigna ® R262在设计入选过程中运行诊断工具- 在设计入选过程中运行诊断工具

- 根据您的配置变更重新产生并重新传送定制的EEPROM状态参数

• 支持所有BelaSigna ® R系列芯片

• 直观易用

19 • BelaSigna ® R系列

更多信息

更多信息• 产品简介

• 数据表

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20 • BelaSigna ® R系列

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21 • BelaSigna ® R系列

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