AU-60 全功能AI语音处理模组功能特性说明

一、产品概述

AU-60 是一款集合 USB、AI ENC、AEC、BF 等全功能于一体的语音处理模组。它可接入模拟音频设备、数字音频设备以及仅具备 USB 端口的设备，适用于全双工通话、会议、门禁、翻译、录音、监控等场景。模组采用邮票半孔封装，体积小巧，长 37.5mm 、宽 16mm，支持 SMT 嵌入主板，便于快速集成。

二、核心功能特性

1. 全功能语音处理

   集成 USB 音频、AI 降噪、回音消除、波束成形、模拟/数字麦克风接口、I2S、SPI 等。

2. AI ENC 强降噪

   可压制风扇声、空调声、敲击拍打声、汽车鸣笛声、金属掉落声、拍麦声、风噪等，只保留人声。有效降噪指标可达 45dB--90dB。

3. 全双工 AEC 消回音

   可消除高达 100dB 的喇叭回音，支持回音空间延迟 100mS，解决喇叭与麦克风靠太近、音量过大导致回音难消的问题，并保持良好全双工流畅度。

4. 模拟/数字麦克风双模式

   支持模拟电容麦克风和数字 PDM 麦克风，通过不同固件切换。数字麦克风具有高信噪比、抗干扰优势。

5. 双数字麦克风波束成形 BF

   支持双数字麦克风输入，可实现：

   • 双麦单波束定向拾音，单通道输出；

   • 双麦双波束独立定向拾音，双通道独立输出。

6. 双波束角色分离能力

   双波束模式下，两个数字麦克风可设置两个不同定向拾音方向，并输出两个独立声道，声道间互不串音，可用于角色分离、双分区拾音、双人独立录音等。

7. 接口丰富

   具备 USB、模拟输入输出、I2S 数字音频、SPI 控制、T1/T2 参数切换、USBKEY 等端口，方便产品设计与调试。

8. USB 免驱接入

   在 Windows、安卓、常用 Linux 桌面系统下可免驱接入。USB 模式支持三种功能定义：

   • MICOUT/USPKOUT 分别为降噪后麦克风输出与 USB 播放输出；

   • MICOUT/USPKOUT 为 USB 播放左右声道；

   • MICOUT/USPKOUT 为双数字麦克风左右声道独立输出。

9. 灵活参数切换

   通过 T1、T2 对地电阻组合，可切换中距离、近距离、远距离、超远距离等参数。默认中距离拾音约 0.5--2 米 ，远距离可达 0.5--5 米 ，超远距离可达 0.5--8 米。

10. SPI 外部控制

    外部 MCU 可通过 SPI 写入寄存器参数，调整模组工作效果。模组上电约 2 秒后进入工作状态，外部 MCU 延迟约 1 秒后可控制。

三、双波束功能与角色分离说明

AU-60 的双波束功能是实现"角色分离"的关键。其原理不是声纹识别，而是空间波束分离：

• 两个数字麦克风按一定间距布置，例如双麦间距约 6cm；

• 固件可设置两个独立波束，例如中轴 0° 和 180°；

• 每个波束有独立拾音范围，例如以中轴为中心共 60°；

• 两个波束分别输出到两个独立声道，如 MICOUT/USPKOUT 双模拟输出，或 I2S 左右声道、USB 左右声道；

• 两个声道声音互不串音，后端可分别录音、转写、翻译或做角色标注。

典型角色分离应用：

• 智能工牌：区分员工与客户对话；

• 双分区翻译设备：分别拾取两种语言或两个方向人声；

• 会议设备：左波束拾取发言人 A，右波束拾取发言人 B；

• 双通道录音笔/采访设备：分别记录两个方向声源；

• 车载主副驾、双工位窗口、监狱/医院呼叫对讲等。

对应规格书中的模式十：双数字麦克风输入 + 双波束独立定向拾音 + 双模拟独立输出音频连接通话方式，属于特殊固件版本。USB 模式下第三种输出也可实现双数字麦克风左右声道独立输出。选型时需明确"双麦双波束双输出/角色分离"需求，并与业务或工程人员确认固件。

四、主要电气性能

• 输入电压：+5V（4V--5.25V）或 +3.3V（3V--3.3V）；

• 工作电流：静态 65mA--80mA；

• MICOUT/USPKOUT：输出阻抗 120Ω ，SNR 105dB ，最大输出幅度 1.07Vrms；

• LINE IN 参考输入：阻抗 30KΩ ，单端最大 6Vrms；

• MIC 输入：阻抗 30KΩ ，单端最大 1.0Vrms；

• 麦克风拾取范围：10cm--500cm，波束定向拾音另按波束范围；

• 工作温度：-20℃--70℃ ，特殊需求可工业级 -40℃--85℃；

• I2S 默认：16kHz、16bit、飞利浦标准、主模式，LRCK=16kHz，BCLK=512kHz。

五、设计注意事项

• 3V3 输出最大电流建议不超过 30mA，数字麦克风建议优先外部 3.3V 供电，避免 LDO 损坏；

• AEC 参考信号可从功放输入端直接取，也可从功放输出端经 C1/R1 隔离匹配；

• 模拟输出为低阻抗、1.07Vrms，接小信号后端需加阻容分压；

• 差分连接时，正负端都建议加阻容匹配，防止削顶爆音；

• 双波束角色分离效果依赖麦克风间距、结构开孔、波束角度和固件参数，需结合实际产品调试。

六、典型应用领域

智能小区/别墅门禁、智能家居对讲、车载蓝牙通话、车载语音识别、远程教育、企业会议、矿山矿井呼叫报警、银行客服、安防通话、停车场/自助服务对讲、家用监护、老人小孩/宠物监护、智能工牌、双分区翻译、双定向拾音、监狱/医院呼叫、录音笔、采访设备、摄像机、监控拾音、IPC 摄像头、可视门铃等。

总结： AU-60 是一款接口全、降噪强、AEC 性能高、支持双数字麦克风波束成形的语音处理模组。其双波束双输出功能可实现空间角色分离，为会议记录、双人翻译、智能工牌、双通道录音等产品提供高质量的双声道独立拾音方案。具体固件、波束角度、输出接口和参数切换需根据项目需求与厂家工程人员确认。