音頻降噪IC單端系統(tǒng)無需預(yù)編碼即可實(shí)現(xiàn)25dB降噪

SSM2000*是一款音頻雙通道降噪IC，通過可變?yōu)V波和向下擴(kuò)展的組合以及獨(dú)特的自適應(yīng)噪聲閾值檢測器來降低噪聲。無需對節(jié)目材料進(jìn)行預(yù)編碼，這種技術(shù)組合可在各種節(jié)目源上產(chǎn)生高達(dá) 25dB 的整體降噪效果：AM 和 FM 收音機(jī)、開卷和盒式磁帶、LP、CD、杜比 B 編碼節(jié)目、廣播演播室-發(fā)射機(jī)鏈路和電話線以及其他音頻源，無需任何額外的手動(dòng)調(diào)整。SSM2000中實(shí)施的HUSH降噪系統(tǒng)已被證明可以大幅降低噪音，同時(shí)保持PC多媒體、對講系統(tǒng)、電話會(huì)議系統(tǒng)、移動(dòng)通信、汽車音頻、家庭音響和電視以及其他消費(fèi)類和專業(yè)音頻應(yīng)用的保真度和透明度。

模擬降噪系統(tǒng)必須能夠區(qū)分“嘶嘶聲”或白噪聲與源材料，然后衰減噪聲。一種噪聲抑制方法假設(shè)低于預(yù)選幅度的所有信號(hào)電平都是噪聲，然后通過壓控放大器（VCA）衰減該噪聲。這種降噪方法的流行變體是在杜比B盒式磁帶系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的。這種雙端（編碼-解碼）方法通過在記錄側(cè)集成高通壓縮器和在播放過程中集成高通擴(kuò)展器，使信噪比提高約9至10dB。

另一種技術(shù)通過測量音頻信號(hào)的頻率成分，然后過濾高于最高音頻頻率的所有噪聲來檢測和抑制噪聲。該方法利用壓控濾波器（VCF），是單端DNR中工作的關(guān)鍵?系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)約10dB的噪聲抑制;性能受到固定噪聲閾值的限制，該閾值對非常嘈雜的材料可能無效，并且會(huì)干擾無噪聲信號(hào)的信號(hào)內(nèi)容。

HUSH單端系統(tǒng)（圖1）集成了兩種方法的各個(gè)方面，無需預(yù)編碼即可實(shí)現(xiàn)高達(dá)25dB的噪聲抑制。

圖1

SSM2000能夠抑制噪聲的主要關(guān)鍵在于其識(shí)別本底噪聲的能力，無論是錄音帶的低電平嘶嘶聲，還是干擾汽車收音機(jī)中弱站接收的高電平噪聲。這是在獲得專利的噪聲閾值檢測器中實(shí)現(xiàn)的，該檢測器的工作原理是幾乎所有程序材料都包含間隙，在此期間存在的唯一能量（特別是在3 kHz至8 kHz區(qū)域的頻率下）是噪聲。負(fù)峰值跟隨器在給定時(shí)間找到這些間隔中的最低值，隨后導(dǎo)致該閾值附近輸入電平的VCA增益大幅降低（向下擴(kuò)展）。閾值不斷更新，以適應(yīng)輸入的特性。

另一個(gè)原理是，最高音頻信號(hào)幅度通常出現(xiàn)在低頻（100Hz至1kHz）處，并隨著頻率的增加呈指數(shù)級(jí)減小。這使得信號(hào)電平可以保持遠(yuǎn)高于本底噪聲的寬帶寬，但對于接近本底噪聲的輸入電平，可以顯著降低帶寬，抑制大部分噪聲，只要增益和帶寬的變化不過快，對信號(hào)接收幾乎沒有影響。事實(shí)上，SSM2000對從低噪聲水平到正常噪聲水平的突然轉(zhuǎn)換反應(yīng)良好。

杜比和 DNR??需要仔細(xì)控制的輸入線路電平才能達(dá)到額定性能。這是因?yàn)榧僭O(shè)本底噪聲幅度不會(huì)發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化。實(shí)際上，本底噪聲通常會(huì)隨著不同類型的音頻輸入而變化，這是設(shè)備、記錄媒體、接收器信號(hào)強(qiáng)度和環(huán)境的函數(shù)。如上所述，SSM2000中獲得專利的自適應(yīng)噪聲閾值檢測器可感知這些變化，并將調(diào)整VCA和VCF操作，以實(shí)現(xiàn)最佳的降噪性能。

在芯片內(nèi)，通過SSM2000的左右音頻路徑都是差分的。這利用了差分VCF、VCA和輸出放大器輸入的固有共模抑制能力，大大降低了控制饋通和失真。SSM2000支持其他功能。例如，提供TTL電平控制的MUTE，以實(shí)現(xiàn)完全衰減。此外，DEFEAT引腳允許對HUSH降噪進(jìn)行簡單的開關(guān)比較。還提供一個(gè)外部VCA控制端口用于增益控制;通過簡單的外部電路，它可以利用不同SSM2000引腳提供的幅度和頻率信息，提供有價(jià)值的功能，如自動(dòng)音量調(diào)節(jié)、壓縮和道路噪聲補(bǔ)償。SSM2000可以接受各種音頻線路電平，但也可以使用外部電路（前電路或后電路）進(jìn)行控制。

審核編輯：郭婷