本帖最后由 yuweijian 于 2018-7-30 15:42 编辑
仅以此文记录自己调试FM1188以及音频传输的过程，总结经验，也方便以后翻阅。
总的来说，如何排查系统的回音是线性回音还是声学回音？将接入系统的咪头或者喇叭，其中一个或者全部拔掉，如果系统依然有回声，说明系统存在线性回声。
1、案例描述 ![]()
图1 如图1所示，音频的输入输出 电路（咪头采集和喇叭播放电路）放在一个板卡，主控电路（音频的编解码电路）放在另外一个板卡，音频输入输出板由主控板12V供电，中间通过排线连接，案例中使用的排线是带屏蔽的DVI线，其中音频信号走的是DVI模拟信号线，长度50cm。 现象是喇叭的低噪声很小，符合要求，但是对讲回声较大。只拔掉麦克风，对讲依然有回声。只拔掉喇叭，对讲不再有回声。从现象看，基本可以判定系统引入了线性回音了。 2、问题定位和处理步骤 排除FM1188消回音功能是否正常——》确定耦合路径——》去耦合处理 3、排除FM1188的消回音功能是否已经正确启动 图2 改变连接方式，音频输入输出板由独立电源适配器供电，音源由电脑提供，并将音频输入输出板输出的音频接回电脑，由电脑录音。播放电脑录音时，如果录音中几乎听不到电脑自己播放的音频（也就是之前喇叭播出的声音），只听到咪头采集到的声音（测试时候的讲话声），说明音频输入输出板的消回音功能有在正常运作。 经测试，音频输入输出板的消回音功能有在正常运作。 4、确定耦合路径 回到图1分析一下音频的回路，找到输入输出信号的公共耦合路径。 在分析音频（或者低频信号）回路的时候，以下的抽象方式是合理的，也就是信号从源端到负载端，然后在负载端就近的公共地点回到负载端的公共地点，形成回路。 图3 目标是消除线性回音，主要考量AI对AO的影响。AI的回路有Loop（chib）和Loop（chfe），AO的回路有Loop（dgfe）和Loop（dgib）。有个回路特别容易忽略，但是考虑到，只拔掉喇叭回声就不再存在的现象，可以判定AI通过功放已经耦合到直流电源12V上（功放瞬间电流较大，往往会引起电源电路较为明显的电压波动，设计的时候需要非常注意滤波），将受影响的12V记为12V（+AInoise）。12V（+AInoise）的回路有Loop（abij）和Loop（aefj）。可以看到公共路径有Path（bi）和Path（ef）。这两条耦合路径耦合的信号都有AI、AO和12V（+AInoise）。 5、去耦合处理——降低公共路径阻抗 确定了耦合路径，去耦合的操作可以是降低耦合路径的阻抗，也可以是切断耦合路径。 先尝试降低耦合路径的阻抗，将连线有50cm变短为30cm，实验现象，线性回音消除效果不明显。考虑到DVI线材线径比较细（还加上两端的触点阻抗），阻抗比较大（万用表实测直流阻值约1欧姆），而且比较难通过减短线长的方式降低阻抗。 为了验证降低公共回路阻抗对消除线性回音有影响，使用较粗的导线连接主控板与音频输入输出板，实验现象，线性回音明显减小。不过在此案例中该办法比较难落实到最终设计，还得考虑其他处理方式。 图4 5、去耦合处理——切断耦合路径 图5 使用电源适配器为音频输入输出板供电，可切断回路Loop（ajef）、Loop（chib）、Loop（dgib），剩下的耦合路径只有Path（ef），耦合的信号有AI和AO。 现象是线性回音明显减小。现象说明线性回声主要源于12V（+AInoise）和AO之间的耦合。 6、去耦合处理——固化设计 确定了耦合原因后将以上的调试固化成设计。首先在音频输入输出板上区分功放地和FM1188音频地，让其相互独立，最后在主控板处再汇合，这样子也可以做到切断12V（+AInoise）和AO耦合路径的目的。拓扑如下： 图6 现象是线性回声明显减小，但是喇叭底噪声明显增大。进一步分析原因，发现5V信号和LINE信号的回路（Loop（bief））都特别长，如果DVI线长50cm，那么回路长度就有1m，回路面积由于DVI内用的不是双绞线想必也不会太小。这势必会给信号引入较大的噪声（5V直流信号还好，LINE音频信号肯定不行）。 然后就是降低AI和AO对耦合路径Path（ef）的依赖，增强其对耦合信号的抗性，办法是将AI和AO改为差分传输。差分传输的好处是可大大减少共模干扰的影响。公共路径Path（ef）上引入的耦合信号，对差分线对上的信号来说是共模信号，在差分线对上被正负相减得以消除（另外一种说法是差分线对的正负信号互为参考行成回路，例如RS485的地信号可接可不接）。这样做还可以保证5V和LINE信号的回路足够小。调整后拓扑如下：
图7 现象是线性回声明显变小，喇叭低噪声也相当小。达到设计目标。 经过一轮调试后得到的经验是：1、功放对电源影响明显，需要注意滤波设计；2、音频信号在中长距离（案例中50cm就已经出现明显干扰现象）传输时优先考虑差分传输，不能因为成本增加或者设计难度加大而“偷工减料”。
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