富迪科技小型阵列麦克风走俏中国，四大技术解决诸多难题

吴应南：SAM是一种基于声学算法的语音处理技术，它可以运行于软件，也可以运行在富迪的语音芯片上。

“明年奥运会，很多手机会在嘈杂、甚至欢声雷动的运动会场和转播室使用，因而手机厂商早就考虑将降噪、回音消除等语音处理功能置入手机内。比如许多TD-SCDMA手机都已采用了我们的小型阵列麦克风(SAM)技术以及语音处理芯片。”富迪科技有限公司市场与商业开发副总裁吴应南在前不久举办的SAM技术研讨会上对本刊记者说道。 “此外，运动员配戴的手机配件比如蓝牙耳机也需要有降噪、除回声等功能，并且，他们有可能在运动中或者户外使用，因而还需要有防风功能。观众也一样，在户外观看时，需要手机或者附件有防风功能。富迪科技SAM技术最新的防风功能可以很好地解决风声对话音的影响，目前仅有SAM才能解决这个问题。”吴应南继续说道。 由于2008奥运带动，手机及手机配件对SAM功能的需求正在迅速增长，此外还有笔记本电脑、汽车免提、PND和VoIP等市场。“由于笔记本电脑中集成的无线技术越来越多，比如WiFi、蓝牙、WiMAX、红外、UWB甚至GPS等，这些无线功能的天线均会安装于笔记本电脑LCD的顶部，这对笔记本电脑的语音通信来说简直是灾难，因此，需要麦克风具有很强的抗干扰能力。由此看，不久数字麦克风在笔记本电脑中将成为标配。”吴应南预测。 汽车免提市场更是中国厂商传统的优势市场，“华南的深圳周边已成为全球最大的汽车免持配件生产基地。”吴应南表示，“汽车免提和PDN对SAM的需求也在迅速增长，尤其是汽车免提配件对防风功能的要求正是我们的SAM可以提供的。” 遍及多个领域的商机给相关的厂商带来了丰厚的回报。据悉，歌尔声学、潍坊共达电讯、泉声电子等阵列麦克风厂商的产能不断扩充，销售收入几近翻倍。其中，泉声电子的产能今年将翻倍，而共达电讯杜总工程师则表示：“与富迪的合作为我们带来不断的收益。今年来，我们的月产能和收入不断增长，目前阵列麦克风的产能已达2,000万只，月销售收入3,800万元。”而歌尔声学的产能中，有一半以上是用于手机市场。“我们2004年开始阵列麦克风的开发，现在已有十几款产品。”歌尔声学负责人孙红斌表示。 以上这三家均是富迪SAM技术的合作伙伴。除了阵列麦克风伙伴外，富迪更多的客户是来自于汽车、手机、PC/笔记本PC、VoIP电话以及蓝牙等配件市场。“SAM正在成为中高端手机的主流配置，一些早期采用SAM的手机获得了巨大的成功。”吴应南表示。 他举例道，比如日本的DoCoMo在其Raku phone III中采用了SAM芯片，使得该款手机成为连续多月销量第一的手机，在其电视台的11秒广告片中，展示的全是关于SAM功能。“未来两个月我们与DoCoMo还有一个重要的发布。”他透露道。再有，联想在其ET600手机中，基于SAM设置的“一键清音”功能深得中国移动的喜欢。宇龙酷派的728B手机和中兴通讯为奥电定制的WCDMA手机中均有SAM技术。 吴应南对本刊记者解释：“SAM是一种具有独特声学算法的语音处理技术，它可以运行于软件，也可以运行在富迪的语音芯片上。”他进一步解释道：比如在笔记本电脑上，SAM算法可跑在CPU上，这里只需搭配一款数字阵列麦克风就可以实现高质量的话音通信了，采用富迪的FM101芯片可以实现优异SNR性能的数字麦克风，比竞争对手的数字麦克风高出7-8dB；而对于手机和蓝牙耳机等产品，如果跑在手机的主处理器上，则会出现功耗大，处理速度慢以及需要增加额外的存储器开销，因此，采用富迪特有的语音处理器芯片能获得更好的性能和功耗，且不用额外存储器，比如FM2010、FM1182和FM3010等语音处理芯片，他们将SAM算法固化在了芯片中，且具有很高的集成度，用户不需要任何外围器件。“我们在语音处理芯片中，采用了类似于DSP的技术，针对语音进行了优化，具有更高的效率。”吴应南称。据悉，在最新推出的针对蓝牙配件市场的FM2188芯片中，还增加了一个8051内核来支持蓝牙主控功能。 SAM技术四大功能，获众多投资者青睐 阵列麦克风技术是近年来兴起的一种新兴技术，国际IT巨头比如英特尔和微软都在进行该类技术的研究。“但是，富迪的SAM技术具有独到之处。去年，英特尔看上了我们的SAM技术，大加赞赏，并于去年9月首次对我们投资，表示将与我们在UMPC/MID和笔记本等多个平台上进行合作。它还将我们引见给大买家百思卖，帮助我们打开通路。”吴应南对本刊记者表示。 其实，除了英特尔外，富迪还有一个更大的支持者，即UMC。富迪成立之初，UMC就有投资，以后每一轮融资，UMC都有追加，希望将其比例增加到20%以上。“所以，在台湾业界也称我们为联字辈公司。”吴应南笑称。理所当然，他们的芯片全部是UMC代工。 除以上两家大头外，三星也是他们的主要投资者之一，此外还有一些著名的风投公司。“业界非常看好我们的SAM技术，微软在其新近宣布的针对企业设备的‘统一通信’产品中，也会采用我们的SAM芯片。虽然微软自己也在进行波束成形麦克风阵列的研究，但是我们的产品在商用化上优先于他们。” SAM技术何以获得如此多的青睐呢？它有四大功能，这四大功能的集成使得SAM成为目前最优秀的语音处理技术。 首先是指向性波束成形。SAM的指向性波束形成技术能精确的形成一个锥状窄波束，只接收说话人的声音同时抑制环境中的噪音与干扰，可以支持O+O和O+U指向，两个MIC之间的间距小于10.5mm，无泄漏，具有灵活的波束角度。“基于这种特性，甚至可以使得笔记本电脑用户一边听音乐，一边进行远程语音通信。”吴应南解释。 另两个功能是非平稳噪声消除和非线性回音消除。富迪科技的SAM技术可以消除65dB的声学回声和20dB的非平稳噪音。吴应南解释，线性噪音采用传统的方案可以解决，而非线性噪音只有SAM可以解决。非线性回声来自于不规范的音腔设计、机械振动以及过驱动的扬声器等。 此外，仅有SAM能解决的还有防风声功能。SAM可以消除25dB的风声噪声或者支持在4.6m/s风速下高质量通话。Gennum nxZEN5500等蓝牙耳机已率先采用了具防风功能的FM2188/2190芯片，“具有防风功能的蓝牙耳机价值急升，可以卖到110美元，价格是一般蓝牙耳机的2~5倍。”吴应南对本刊记者说道。 除了以上的功能外，富迪科技正在与中科院声学研究所合作进行更多的声学技术开发。比如Null Forming SAM、P-u阵列(即将声压传感器与失量传感器放在一起)以及Audio Beam(语音波束)等。这些新兴的功能将会创造出更多的应用，比如具有语音波束功能的穿戴式产品。 “语音波束技术是将声波调到超声上传播，定向发布声音，指向性非常高。”中科院研究所李晓东教授解释。“目前该技术仍在实验室中，还不能商用。”他表示。AB+SAM是一种很好地结合。 “明年我们将会加强穿戴式产品的方案研发。比如将蓝牙耳机放入珠宝、领带夹以及项链中，让用户有更舒适有体验。但是，如果仅有波束成形功能，用户只能在收音时有指向性，放音时会传到很远，外人也能听见，这样用户的私隐没有保障。如果加上语音波束功能，则放音时也有指向性，在人两手臂范围内外人再也听不见了。”吴应南说道。不过，他预测AB技术要真正进入商用还需要两至三年的时间，明年将要推出的穿截式产品仅支持波束成形。“深圳是全球车裁免提产品的生产中心，深圳还有可能成为全球穿截电子产品的生产中心，这里商机无限。”他认为。 李教授特别强调了在采用SAM芯片设计产品时，声学设计非常重要。他举了一个例子：“有一个客户采用富迪的SAM芯片设计出一款VoIP免提电话，但是语音质量非常差。起初，他们责怪是富迪的芯片有问题，但是，我去一看才发现，是他们的声学设计非常糟糕：比如他们在喇叭前端开了小孔，这导致了中频很尖；在喇叭后面又开了散热孔，这导致泄漏，低音发不出来。在他们改变这些设计后，效果马上就好了。” 因此，吴应南对本刊强调，富迪不是一家卖芯片的公司，而是一家卖方案的公司，还要帮助客户进行声学设计。“这里，分销商帮助我们很多。”他说。 世健、昱博、品佳和华融是富迪主要的代理商。他们专注在蓝牙配件、车载免提、手机以及PND等市场。比如品佳推出的采用MTK6226和FM2010配套的手机方案很受欢迎。 “我们对代理商要求严格，他们的工程师均通过了我们的认证，并且还要在我们的实验室培训半年。”吴应南称。 在谈到SAM技术是否会被第三方Copy时，吴应南对本刊记者表示：“SAM重要的技术门槛是声学算法，我们在南京有专门的团队开发声学算法，与中科院也有合作，第三方要Copy我们的技术很难。”不过，他补充：“我们已发现有第三方厂商Copy我们的芯片，但是，他们只是Copy了我们的芯片，与我们PIN to PIN，算法上是无法Copy的。所以他们的产品在应用中话音质量很差。” 从2002年第一款产品FM1061进入现代、启亚汽车，到现在有摩托罗拉的蓝牙耳机、三星的UMPC和MP3、诺基亚、联想、中兴和宇龙的手机、以及宏基、华硕和索尼的笔记本电脑等都在采用富迪的SAM技术，富迪的小型阵列麦克风技术已进入各种电子产品。截至2007年第3季度，富迪已有8款IC产品面世，出货量超过2,200万片。 更大的市场在后面，“比如语音搜索功能。”吴应南指出。近期应用包括从MP3中搜索歌曲；更广泛的应用包括在Google中进行语音搜索，这也是Google正在进行的一项重要研发。