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ハンズフリー通話 Comstabi® Ⅲ LSエディション・ボード

アウトライン

トピック

[Comstabi® Ⅲ LS Edition Board]

Comstabi® Ⅲ LSエディション・ボードは、音声通信における回線側、音響側のエコー、ノイズを低減させるハンズフリー通話ソリューション・モジュールです。
使用状況に応じて接続タイプを選択可能です。
側面に2.54mmピッチのパターンがあり、基板への直付けが可能です。
また、マイク、スピーカそれぞれにアンプが搭載されておりますので、コネクタ経由でマイクやスピーカを接続できます。

スペック

Comstabi Ⅲ LSエディション・ボードの特徴

  • 自社開発のComstabi® Ⅲ(64ピンTQFPパッケージ)を採用
  • 音響側の音声信号はアナログ入出力、
    回線側の音声信号はデジタル入出力かアナログ入出力を選択
  • 外部ピンからバイパス等の制御が可能
  • 単一電源で駆動(3.3V or 3.5V)
  • スピーカーアンプ、マイクアンプ機能搭載
  • I2C経由での設定が可能です。
  • 使用状況に応じて様々な構成に対応
  • ROMを搭載。設定を保存可能。設定が保存されていれば(再)起動時に適用します。
  • 8,000Hz、8,800Hz、9,600Hzサンプリング対応
    (回線側デジタル入出力は8,000Hzサンプリングのみ)

Comstabi Ⅲ LSエディション・ボードの仕様・性能

電源電圧 3.3Vまたは5V(購入時選択)
動作温度範囲 -20℃〜80℃
寸法 45.72(W)✕55.0(D)✕8(H) mm (コネクタ等の突起物を含む)
端子 36ピン(2.54mmピッチ2列)
エコー低減量 20dB以上

ブロック図

Comstabi Ⅲ LSエディション・ボードのブロック図

採用実績

  • 公共交通機関用インターホン(券売機、改札、駅ホームなど)(東京都内)

カタログ(PDF)

Comstabi Ⅲ LSエディション・ボード カタログ

ダウンロード

評価ツール

ComstabiⅢLSEditionBoard Eavaluation Board


使用されるであろうインターフェースを端子、スイッチ、LED等に接続しています。12~24Vを電源端子に入力し、音声信号を入力をミニジャック、出力をピンジャックにつなげ、ComstabiⅢLSEditionBoard上の白いコネクタにマイクとスピーカーを直接つなげればハンズフリー試験がすぐできます。PCとUSBを接続すると、付属のPCプログラムからOnboard I2C Bridgeを経由して設定の変更と保存もできます。

PCプログラム(ComstaviaControllerLite、ComstaviaController)

”ComstabiIIILSEditionBoard EvaluationBoard”の”OnBoard I2C Bridge”や、別売りの”I2CBridge”と接続することで、”ComstabiIIILSEditionBoard”の内部情報を見ながら設定が出来ます。
設計時では各種設定の変更、入出力信号レベル、残響消去の状況のモニタを容易に行うことが出来ます。変更した設定をComstabiIIILSEditionBoard上のRomに書き込むこと、読み出すこともできます。

設定した内容は、PCプログラムのsaveボタンでPCに設定内容を保存すること、loadボタンでPCから保存された設定内容を再度読み込むこともできますから、他の基板へ転用することもできます。

また不測の現場対応でも、I2CBridgeとつながるように設計されたボードであれば、内部の動作から事態を推定し、設定の変更、保存することが容易となるでしょう。

ComstaviaController(特定顧客様向け)

ComstaviaControllerLite

I2CBridge(別売り)

接続タイプ

ComstabiIIILSEditionボードでは6種類の接続タイプを規定しています。設定はI2C経由で行います。推奨する接続タイプは2,7,12です。

接続タイプ 説明
1 Port0、Port1双方に拡声系残響がある
2 Port0に拡声系残響があり、Port1は残響がない、もしくは無視(工場出荷設定)
3 Port0に拡声系残響があり。Port1で起きる残響は無視。Port1の入力信号にノイズ低減機能
6 Port0に拡声系残響があり、Port1は回線エコーがある
7 Port0に回線エコーがある(Port1で起きる残響は無視)
12 ALPによる騒音対応

Port0は上記ブロック図における音響側、Port1は回線側です。

ご利用可能なシチュエーション

回線側アナログ接続のハンズフリー端末


マイクスピーカーユニットで発生するエコーに接続タイプ2で対応します。
アナログ入力が最大レベルのときにスピーカーが70dBSPL(以上)の出力、マイクは-40dBV/Paで20dBゲインを基準のゲイン(ジャンパー設定)とします。
I2CBridge経由でPCプログラムComstaviaController,もしくはComstaviaControllerLiteから各種設定が行えます。
内蔵の発信機でも動作しますが、制度の良い発信機の出力をMCK(12.288MHz)として使用すると、内蔵に比べて正確なエコー推定が出来ます(推奨)。
エコーが大きいマイクとスピーカーの関係でもダブルトークが出来るように配慮しております。が、マイクとスピーカーの関係でエコーが小さいほうがダブルトーク性能でやすいです。

回線側Digital接続(ComstabiIIILSEBoardがクロックマスター)のハンズフリー端末

回線側アナログ接続のハンズフリー端末とくらべて回線側がディジタル入出力であることが違います。
I2S(Lch)、ロングフレーム(SSYNCがデータの部分がHigh)、ショートフレーム(SSYNCが先頭データの前に1SCLK周期だけHigh)で接続可能です。
SSYNCの周期は8kHz限定です。
サンプリング周波数8kHzのモノラル音声CODECとして見ていただければわかりやすいかもしれません。

回線側Digital接続(ComstabiIIILSEBoardがクロックスレーブ)のハンズフリー端末

回線側Digital接続(ComstabiIIILSEBoardがクロックマスター)との違いはディジタル通信のMCLKに同期したSSYNC、同じくSCLKが入力されることです。

少量製品への組み込み

少量でのご利用にも対応します。まずはEvaluation Boardで動作をご評価ください。

サンプルパフォーマンス

動作条件

●市販玄関子機を使用した接続例

  • PCステレオ出力のうち、Lchが受信音声(ComsbatiIIILSEdtionBoard Port1Inに入力)、Rchが送信音声(送話者スピーカーに入力)とします。
  • 玄関子機の出力は玄関子機筐体近傍でLchのみの再生音で音圧計が最大70dBを超える程度。
  • 送話者スピーカーの出力も玄関子機筐体近傍でRchのみの再生音が音圧計が最大70dBを超える程度。
  • オシロスコープはPort1Outを表示し、Recoderはその信号を録音します。
接続図
写真

●試験用マイクスピーカー筐体を使用した接続例

  • PCステレオ出力のうち、Lchが受信音声(ComsbatiIIILSEdtionBoard Port1Inに入力)、Rchが送信音声(送話者スピーカーに入力)とします。
  • 4Ωスピーカー出力は試験用マイクスピーカ筐体近傍でLchのみの再生音で音圧計が最大70dBを超える程度。
  • 送話者スピーカーの出力も試験用マイクスピーカ筐体近傍でRchのみの再生音が音圧計が最大70dBを超える程度。
  • オシロスコープはPort1Outを表示し、Recoderはその信号を録音します。
接続図

写真

動かし方の組み合わせ

名称 接続 動作
PATT01 市販玄関子機を使用した接続例 送話者スピーカーから1kHzの信号が出る前にComstabiIIILSEBoardをリセット。適応フィルタを初期状態から学習します。
徐々にエコーが減っていくことがわかります。
PATT02 市販玄関子機を使用した接続例 PATT01で動作したECの学習済みの状態をComstabiIIILSEBoard上のI2CROMに記憶します。
送話者スピーカーから1kHzの信号が出る前にComstabiIIILSEBoardをリセット。起動時にI2CROMに記憶した学習済みの状態を初期値として利用します。
PATT01に比べ、エコーが最初から減っていることがわかります。
PATT03 試験用マイクスピーカ筐体を使用した接続例 送話者スピーカーから1kHzの信号が出る前にComstabiIIILSEBoardをリセット。適応フィルタを初期状態から学習します。
徐々にエコーが減っていくことがわかります。
PATT04 試験用マイクスピーカ筐体を使用した接続例 PATT03で動作したECの学習済みの状態をComstabiIIILSEBoard上のI2CROMに記憶します。
送話者スピーカーから1kHzの信号が出る前にComstabiIIILSEBoardをリセット。起動時にI2CROMに記憶した学習済みの状態のを初期値として利用します。
PATT03に比べ、エコーが最初から減っていることがわかります。

音声の組み合わせ

ComstabiIIILSEditionBoardの動作のうち、2つの効果がわかる組み合わせです。

  • EC(Echo canceller)が筐体マイクの集音するエコーを低減します。
  • SC(SignalCosme)が筐体マイクの集音する背景騒音を低減します。

XXはユニークな文字に置き換わります。

PattXX_L女性R男性_ECON_SCON PCステレオ信号出力のLch女声、Rch男声の組み合わせです。
ECとSCが効いています。
PattXX_L女性R男性_ECON_SCON.mp3はPort1OutをWAVファイルで録音し
mp3フォーマットに変換しました。
PattXX_L女性R男性_BYPASS PCステレオ信号出力のLch女声、Rch男声の組み合わせです。
ECとSCが効きません。実質何も処理しないときの結果です。
PattXX_L女性R男性_BYPASS.mp3はPort1OutをWAVファイルで録音し
mp3フォーマットに変換しました。
PattXX_LサイレントR男性_ECON_SCON PCステレオ信号出力のLch無音、Rch男声の組み合わせです。
ECとSCが効いています。 エコーはないのでSCの効果がわかります。
PattXX_LサイレントR男性_ECON_SCON.mp3は
Port1OutをWAVファイルで録音しmp3フォーマットに変換しました。
PattXX_L女性Rサイレント_ECON_SCON PCステレオ信号出力のLch女声、Rch無音の組み合わせです。
ECとSCが効いています。 特にECの効果がわかります。
PattXX_L女性Rサイレント_ECON_SCON.mp3は
Port1OutをWAVファイルで録音しmp3フォーマットに変換しました。

 

PattXX_L女性R男性+ノイズ_ECON_SCON PattXX_L女性R男性_ECON_SCON
のRchにノイズを付加したものです。
PattXX_L女性R男性+ノイズ_BYPASS PattXX_L女性R男性_BYPASS
のRchにノイズを付加したものです。
PattXX_LサイレントR男性+ノイズ_ECON_SCON PattXX_LサイレントR男性_ECON_SCON
のRchにノイズを付加したものです。
PattXX_L女性Rサイレント+ノイズ_ECON_SCON PattXX_L女性Rサイレント_ECON_SCON
のRchにノイズを付加したものです。

 

PattXX_L男性R女性_ECON_SCON PattXXで動作します。
PCステレオ信号出力のLch男声、Rch女声の組み合わせです。
ECとSCが効いています。
PattXX_L男性R女性_ECON_SCON.mp3はPort1OutをWAVファイルで録音し
mp3フォーマットに変換しました。
PattXX_L男性R女性_BYPASS PCステレオ信号出力のLch男声、Rch女声の組み合わせです。
ECとSCが効きません。実質何も処理しないときの結果です。
PattXX_L男性R女性_BYPASS.mp3はPort1OutをWAVファイルで録音し
mp3フォーマットに変換しました。
PattXX_LサイレントR女性_ECON_SCON PCステレオ信号出力のLch無音、Rch女声の組み合わせです。
ECとSCが効いています。 エコーはないので、SCの効果がわかります。
PattXX_LサイレントR男性_ECON_SCON.mp3は
Port1OutをWAVファイルで録音しmp3フォーマットに変換しました。
PattXX_L男性Rサイレント_ECON_SCON PCステレオ信号出力のLch男声、Rch無音の組み合わせです。
ECとSCが効いています。 特にECの効果がわかります。
PattXX_L女性Rサイレント_ECON_SCON.mp3は
Port1OutをWAVファイルで録音しmp3フォーマットに変換しました。

その他

  • 設定をROMに保存して動作しています(工場出荷設定ではありません)。
  • ComstabiIIILSEditionBoardは外部の12.288MHzの水晶発振器で動作しています。

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Patt01_Lch女性Rch男性_ECON_SCON

まずは、さらっとダブルトークです。

Patt01_L女性R男性_ECON_SCON.mp3

Patt01_L女性R男性_BYPASS

”Patt01_L女性R男性_ECON_SCON.mp3”と比べると、女声のエコーが大きいですね。

Patt01_L女性R男性_BYPASS.mp3

Patt01_LサイレントR男性_ECON_SCON

Patt01_LサイレントR男性_ECON_SCON.mp3

Patt01_L女性Rサイレント_ECON_SCON

女声のエコーの減っていくさまがわかります。

Patt01_L女性Rサイレント_ECON_SCON.mp3

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Patt01_L女性R男性+ノイズ_ECON_SCON

ダブルトーク。これは厳しい環境…

Patt01_L女性R男性+ノイズ_ECON_SCON.mp3

Patt01_L女性R男性+ノイズ_BYPASS

”Patt01_L女性R男性+ノイズ_ECON_SCON.mp3”と比べると、エコーの女声が大きいですね。

Patt01_L女性R男性+ノイズ_BYPASS.mp3

Patt01_LサイレントR男性+ノイズ_ECON_SCON

”Patt01_L女性R男性+ノイズ_BYPASS.mp3”と比べて、SCの効果が若干あります。

Patt01_LサイレントR男性+ノイズ_ECON_SCON.mp3

Patt01_L女性Rサイレント+ノイズ_ECON_SCON

女声のエコーが減っていくさまがわかります。

Patt01_L女性Rサイレント+ノイズ_ECON_SCON.mp3

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Patt01_L男性R女性_ECON_SCON

Patt01_L男性R女性_ECON_SCON.mp3

Patt01_L男性R女性_BYPASS

”Patt01_L男性R女性_ECON_SCON.mp3”と比べると、男声のエコーが大きいですね。

Patt01_L男性R女性+ノイズ_BYPASS.mp3

Patt01_LサイレントR女性_ECON_SCON

Patt01_LサイレントR女性_ECON_SCON.mp3

Patt01_L男性Rサイレント_ECON_SCON

男声のエコーが減っていくさまがわかります。

Patt01_L男性Rサイレント_ECON_SCON.mp3

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Patt02_L女性R男性_ECON_SCON

Patt01_L女性R男性_ECON_SCON.mp3に比べて、リセット直後から女声のエコーが減っています。

Patt02_L女性R男性_ECON_SCON.mp3

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Patt02_Lch女性Rch男性+ノイズ_ECON_SCON

Patt01_L女性R男性+ノイズ_ECON_SCON.mp3に比べて、リセット直後から女声のエコーが減っています。

Patt02_Lch女性Rch男性+ノイズ_ECON_SCON.mp3

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Patt02_L男性R女性_ECON_SCON

Patt01_L男性R女性_ECON_SCON.mp3に比べて、リセット直後から男声のエコーが減っています。

Patt02_L男性R女性_ECON_SCON.mp3

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Patt03_L女性R男性_ECON_SCON

さくっとダブルトークです。

Patt03_L女性R男性_ECON_SCON.mp3

Patt03_L女性R男性_BYPASS

”Patt03_L女性R男性_ECON_SCON.mp3”と比べると、女声のエコーが大きいですね。

Patt03_L女性R男性+ノイズ_BYPASS.mp3

Patt03_LサイレントR男性_ECON_SCON

Patt03_LサイレントR男性_ECON_SCON.mp3

Patt03_L女性Rサイレント_ECON_SCON

”Patt03_L女性R男性_BYPASS.mp3”の女声のエコーとの違いに注目してください。

Patt03_L女性Rサイレント_ECON_SCON.mp3

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Patt04_L女性R男性_ECON_SCON

”Patt03_L女性R男性_ECON_SCON.mp3”にくらべ、リセット直後から女声のエコーが小さいです。

Patt04_L女性R男性_ECON_SCON.mp3