通话调试流程指引

📎 原始文档：https://www.kdocs.cn/l/cfzce09deRiT 通话调试流程指引

简介本文档主要提供一个较为通用的通话调试流程思路，其具体问题还需结合样机具体分析。
基本调试流程以下调试步骤全部基于Au(Adobe Audition)软件进行分析和调试，以听感结果进行效果验收。

耳机通话效果要好的前提必须是耳机麦克风，模具在无算法下的原始数据已达到较好的有效人声还原度和信噪比，才可走过算法处理后做到尽量不对有效语音损伤，因此原始数据必须要进行把控。
不看原始数据进行算法全开的盲调会使得无法定位到通话问题和无调试方向，是不可取的行为。
硬件：根据麦克风规格书检查麦克风供电是否符合要求。
软件：人声全靠听感进行判断很难准确评判好坏和定位问题点，因此此处提供一个可视化的调试方法。
第一步：
在普通办公室安静环境下用客户认可的人声清晰度的手机(如：iPhone13)在正常通话相同位置进行录音，确认标杆效果和有效语音频响曲线。若有对比样机也可用对比样机。
第二部：
佩戴调试样机进行录音，注意手机录音内容和测试人员要保持一致。
第三步：
用Au进行调试样机和标杆效果音频的频响曲线对比，查看二者的效果差异。
例：
用Au频率分析左上设置对数，窗口采用哈姆，FFT大小为1024下：
通过对比调试样机和iPhone13处于同一段语音的录音效果下对比，调试样机的声音大小相比iPhone13的要小了10db左右，可用Au增幅进行二者的拟合后进行对比。
可见二者拟合后，在最影响听感的200hz-3khz基本吻合，且调试样机整体曲线平缓，无明显陷波和尖峰，为正常效果。
且调试样机的拾音频谱在16k采样率下，频谱声纹清晰，无明显杂音和电流声波形。

2.2.2 算法模块需逐步单独开启调试好，一口气整体联调不可取

单独开启模块调试效果，可防止其他算法模块带来的影响，并便于定位各算法模块带来的影响。模块调试顺序为：ENC->ANS\DNS->NLP

ENC：若调试样机为双麦ENC tws耳机或者双麦头戴话务ENC耳机下，需先调试好ENC效果。

enc调试最优方法为PCM写卡调试，可同时观测主麦，副麦数据，算法处理结果。
测试方法：
1）样机焊线连接写卡板子，头戴耳机可直接使用usb口，tws耳机则需要使用细线引出以对模具产生的影响尽量控制到最小。
2）样机正常佩戴使用，正常通话\电脑录音，同时写卡即可。
3）最后将SD卡插入电脑用相应脚本进行导出。
使用说明文档和对应数据导出脚本链接：
【金山文档】 PCM写卡工具使用说明和数据导出脚本
https://kdocs.cn/l/cpyHfHMfywJS
CONST_AEC_EXPORT模式设置说明：
1：导出主mic、dac、enc
2：导出主mic、副mic、enc
3：导出主mic、副mic、dac
次优调试方法为SPP数据导出，可观察主麦和副麦数据，无处理结果。
在无写卡工具的情况下，需先开启软件中的SPP通话数据导出进行初步的数据检查和模具评估

beforming enc(tws enc)：

麦克风阵列原理，根据声波同相会叠加，反相会相消原理，因此对双麦拾音的一致性要求高。
该降噪为方向降噪，有效拾音范围内的稳态噪声靠ANS和DNS消除，人声类型等动态噪声则无处理能力。

各参数调整说明见【金山文档】 JL DMS通话调试手册
JL DMS通话调试手册.pdf
气密性测试：
单独堵住主麦\副麦和不堵麦克风的差异越大越好，一般在20db-30db，一个理想的气密性耳机播放扫频信号频谱上看如图
双麦拾音一致性测试：
耳机正常佩戴说话，写卡\SPP数据导出看二者的拾音曲线一致性，较好的一致性如图：
二者的曲线无太明显差异，理想情况下二者完全贴合，但由于麦克风工艺以及声音传播等因素，需至少保证3k前的一致性无明显差异。
如图主副麦的差异较为明显，且2k往后的二者的曲线一致性较差：
这种情况下尽管也可调试出效果，但是会导致有效信号的部分缺失和高频处理效果较差。
有效信号如图：
将处理结果的曲线与主麦的拾音曲线拟合后会发现1k频段的人声损伤严重，会影响语音质量。
此时若是整机则需要进行裸板验证并查找原因。

参数说明补充：
Mic RMS diff：由于声场和声音传播的影响，往往声音到双麦的一致性在高频偏差，因此该参数可进行补偿，带来的影响则是会导致低频出现提升，高频出现降低，该问题可通过后续的EQ进行补偿平衡，如下图为主副麦一致性较好的频响曲线：

ENC_Process_MaxFreq需根据公式 ENC_Process_MaxFreq = (340 000/（2MIC_Distance）) * 0.8 设置，若强行设置到超出该公式计算出来的频率大小，则在340 000/（2MIC_Distance）左右的频率会出现波束成形导致的波形叠加，根据样机的情况，听感上表现下来的效果不同，可能会演变成滋滋声等杂音。
如下图为某麦间距为38mm的样机的情况。

话务enc：

双麦能量比较，以副麦为参考，能量相比副麦小的声音认为是有噪声，能量比副麦大的声音认为是有效语音。
该降噪无方向性，但对稳态噪声和高频混响无消除能力，因为副麦位置问题，通常有部分角度的降噪效果较差。

各参数调整说明见【金山文档】 JL DMS通话调试手册
JL DMS通话调试手册.pdf
气密性测试同样参考tws enc的气密性测试。
由于话务enc依靠的是主副麦能量差异做的降噪，因此在主副麦增益相同的前提，佩戴者正常说话的情况下，主麦的声音RMS要尽可能的大于副麦的RMS大小，以便于之后调试降噪的时候，副麦的增益可以尽量与主麦拉开差距，相比主麦拾取到更多的噪声。
佩戴者说话的时候，主副麦差异较好的频响曲线如下：
在保持麦克风增益相同的情况下，二者曲线差异均在10db以上，且越趋于高频差异越明显。
在此基础上，可逐步加高副麦增益，在enc默认参数的前提下，佩戴者的有效语音信号尽可能保持完整后，可测试降噪下的情况。
如下图，较好的话务enc效果可保证处理结果与主麦原始数据基本重合：
较好的enc降噪效果则需保证副麦的能量全程尽可能保持均高于主麦，可在耳机正前方60cm左右，播放声音量级在75db的语音噪声进行测试，较好的enc效果频响曲线如下：
全频段的语音噪声都可明显进行压制，除开7k-8k可能存在部分混响噪声。

参数补充说明：
ENC_Suppress_Pre：ENC前级压制，越高对双麦能量差越敏感，0.6的参数下要求主副麦有效语音的能量差要达到5db以上，未达到5db的语音频段会受损，其参数越低对双麦的能量差越不敏感，但同样降噪效果也会越弱，越趋于保证语音完整度。

ANS：传统单通道降噪，用于消除稳态噪声，具有收敛过程

DNS：单通道神经网络降噪，用于消除非人声类型的稳态噪声，对人声类型噪声无压制能力

安静环境：该部分带来的最大影响是会抹除掉人声的清音部分，对人声的还原度以及自然度影响最大，若客户追求偏向人声自然度则推荐尽可能调低。
如图：
嘈杂环境：若耳机原始数据的有效语音信噪比为负，即近端有效人声已经由于声音的遮掩效应被淹没在噪声之后，则会导致经过单通道降噪处理后人声部分严重缺失，表现为声音发闷。该情况可适当调低降噪效果，若无法达到想要的效果需要考虑更换信噪比更高的麦克风。
典型情况如图：
此时明显噪声的幅值已大过有效语音的幅值，信噪比=有效语音RMS-噪声RMS,此时信噪比为负值后，有效语音从500hz往上的部分已丢失。

NLP\AEC:回音消除模块，通过计算参考数据和主麦拾取回音的相干性进行消除，无法处理非线性回音过大的情况。

AGC：自动增益控制

对麦克风原始信号幅值的二次放大，一般可用Au进行模拟：振幅统计下，若主麦原始信号RMS总计为-35db，需要增幅到-25db，则AGC放大上限调为10db即可。
详细相关解释见：JL DMS通话调试手册.pdf
注意：AGC的放大上限与放大下限不宜差异过大，否则会带来忽大忽小的问题，其NDT_SPEECH_THR和DT_SPEECH_THR可根据样机实际情况进行调整，工具中的-40db约为Au中的-30db左右。

典型问题示例

3.1 人声闷，不清晰

安静环境下进行以上2.2.1的操作，若原始数据出现高频对比手机拾音曲线已下降，则将样机模具拆除进行裸板测试。如裸板测试出现声音高频较差，可将裸板放置较为靠嘴的位置测试验证是否是佩戴方式导致。
若是佩戴方式导致的高频较差，可检查麦克风耦合电容是否为105，采用104的电容会使得声音中高频有所优化，降低低频分量。其次依靠EQ进行优化。
确保安静环境下无问题后，嘈杂环境下的处理方法则参考2.2.2的ANS和DNS的嘈杂环境部分。

3.2 存在回音

耳机回音一般仅开启NLP即可。
调试方法：

检查硬件喇叭是否存在失真，模具是否存在明显震动，样机喇叭和麦克风隔离是否有做好(35db)。
软件调试：需要确保硬件上已做好了隔离，减震，以及喇叭无失真只开启NLP模块，关闭其他模块，推荐使用写卡的方式，若单麦则默认导出主麦，DAC数据，算法处理结果。
如果是双麦ENC耳机，则需要在audio_aec_dms.c内修改 CONST_AEC_EXPORT，如下：

const u8 CONST_AEC_EXPORT = 3;//模式3仅AC700N V131和AD697 V233之后的版本支持

其中数据导出模式3需要AC700N V131和AD697 V233后的版本才支持，之前的版本只能使用模式1导出主麦、DAC数据、副麦数据。

单麦：先调整NLP_AGGRESS_FACTOR，若调整NLP_AGGRESS_FACTOR无明显效果，则提高NLP_MIN_SUPPRESS使得NLP趋于静态，带来的问题是双工效果会明显变差。
双麦：调高overdrive，同样对双工的影响较大。

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