Bei minimaler Leistungsaufnahme sorgt das PowerWise-Subsystem für die Aufrechterhaltung der natürlichen Sprachqualität in lauten Umgebungen

National Semiconductor stellt unter der Bezeichnung LM49155 das industrieweit erste analoge Audio-Subsystem mit integrierter Rauschminderung für Smartphones und Handys der Luxusklasse vor. Der hochintegrierte, zur PowerWise®-Familie gehörende Baustein verbessert den Signal-Rauschabstand auf der Seite des Sprechers entscheidend, ohne dass die natürliche Sprachqualität leidet. Handynutzer profitieren damit auf beiden Seiten der Kommunikationsverbindung von einer besseren Sprachverständlichkeit in lauten Umgebungen. Das vom LM49155 minimierte Hintergrundrauschen erhöht nicht zuletzt die Treffsicherheit von Spracherkennungssystemen.

Das analoge Audio-Subsystem LM49155 von National erzielt die Rauschreduzierung mit einem Minimum an Verlustleistung. Die Ruhe-Stromaufnahme für den Ohrhörerverstärker- und den Mikrofonverstärker-Signalpfad beträgt lediglich 3,7 mA. Dank der einfachen Anwendung dieses Subsystems lassen sich Rauschreduzierungs-Funktionen zügig in Mobiltelefone integrieren, ohne dass zusätzliche Entwicklungszeit zum Schreiben und Austesten von Sprachverarbeitungs-Software für einen DSP oder Mikroprozessor aufgewendet werden muss. Der LM49155 sorgt für die Uplink-Rauschunterdrückung und verbessert den Signal-Rauschabstand der Downlink-Verbindung. Das ultrakompakte micro SMD-Gehäuse des Bausteins misst lediglich 3,4 mm x 3,4 mm. Zu den Bestandteilen des Subsystems gehört auch ein hocheffizienter Class-D-Lautsprechertreiber mit 1,35 Watt Leistung und automatischer Pegelregelung (Automatic Level Control - ALC), massebezogenem Kopfhörerverstärker mit Unterdrückung von Knackgeräuschen sowie Mischfunktion und Lautstärkeregulierung.

Die Uplink-Rauschunterdrückungs-Technik im LM49155 bedient sich einer besonderen Zwei-Mikrofon-Verstärkerlösung, um das Fernfeld-Rauschen zu verringern. Die Sprachverständlichkeit in Downlink-Richtung wird durch Anhebung des Signal-Rauschabstands zwischen dem Nutzsignal im Hörer des Handys und den Umgebungsgeräuschen verbessert. Der LM49155 lässt in Uplink-Richtung die Nahfeld-Sprachsignale passieren, unterdrückt aber Hintergrundgeräusche aus mehr als 0,5 Meter Entfernung von den Mikrofonen. Darüber hinaus passt der LM49155 das Downlink-Signal so an, dass die Stimme des Anrufers unabhängig von den Umgebungsgeräuschen beim Angerufenen stets einwandfrei zu hören ist.

Diese neueste Rauschunterdrückungs-Technik von National wird auch in einem diskreten Noise-Processing-IC, dem LMV1099 angeboten. Dieser bringt es in Uplink-Richtung auf eine Fernfeld-Rauschunterdrückung von 34 dB bei 1 kHz, eine Verbesserung des Nahfeld-Rauschabstands von 6 dB auf 18 dB und eine Verbesserung des Downlink-Signal-Rauschabstands von 16 dB. Der LMV1099 bietet in Uplink- und Downlink-Richtung einen THD+N-Wert (Gesamtklirrfaktor plus Rauschen) von 0,1 %, einen Shutdown-Strom von 0,07 µA und eine Stromaufnahme von 3,7 mA. Der Baustein ist für einen Betriebsspannungsbereich von 2,7 bis 5,5 Volt ausgelegt und wird in einem micro SMD-Gehäuse mit 25 Bumps geliefert.

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