ATH8809-P_Datasheet_V1.0
内置DSP,回音消除,噪音抑制全双工通话芯片—ATH8809
一，概述
ATH8809是一款基于DSP独特高效的算法，而具备消除回音，压制噪音功能的芯片，它可以有效解决各类数字通讯产品上免提通话中的回音、啸叫问题，以及环境背景噪音，在合理的结构设计上可以达到优异的全双工通话效果。
ATH8809应用设计比较简单方便，外围也比较简洁，可以很好的接载各类通讯设备，并具有多种工作模式，在最简工作模式下，能很快的完成产品的设计应用。
二，特点
1，内置硬件加速语音处理单元。
2，包含3路模数转换单元（ADC）
3，包含2路数模转换单元(DAC)
4，内含RAM和ROM单元
5，内部设计有外接麦克风放大单元,并增益可调节.
6，具有I2C数据接口.
7，功耗低,ATH8809整体电流在10-15MA.
8，优异的非线性回音消除功能(AEC),通讯中72DB的回音可完全消除.
9，具有环境噪音压制功能,可针对25DB的稳态噪音进行压制,增强通话识别度.
10，支持良好的全双工方式通话.
11，差分方式的I/O接口,可以更好的降低射频干扰和增强抗干扰能力.
12，支持双麦克风工作.
13，具有音频动态范围控制(DRC),可以更好实现语音的还原度.
14，超宽回音消除延时,范围为64-120MS
15，麦克风(MIC_IN)和线路输入(LINE_IN)具有可编程增益方式,范围为-2DB +26DB
16，线路输出(LINE_OUT)和音频输出(SPK_OUT)具有编程增益方式，范围为29DB+2DB
17，具有多种工作模式，通过改动芯片配置脚位可以简单快捷的完成配置.
18，支持两种外部时钟频率4.096M和13M(采用无源晶体)
19，ATH8809芯片封装为LQFP-48.
三，应用范围
1,车载蓝牙通话系统
2，企业会议系统
3，可视门禁/门铃对讲系统
4，网络安防监控对讲系统
5，远程多媒体教育通话系统
6，电梯呼叫报警系统
7，银行客服通话系统
8.车载语音识别智能设备
9，智能家居免提通话对讲
10，停车场/公共场所的门卡，自助服务系统的通话对讲
11，家用带通话IP CAMERA及卡片监护通话产品
12，老人，小孩，宠物监护仪器产品
13，监狱/医院呼叫服务通话系统
四,芯片引脚配置图
图1,LQFP-48封装顶视图五,内部硬件框图
图2:ATH8809内部框图
六,多种工作模式系统连接框图
图3; 模式1 (采用EE MCU和连接AUDIO OUT的工作模式)
图4; 模式2(采用EE MCU和不连接AUDIO OUT的工作模式，LINE IN取值在功放后端)
图5; 模式3(采用EE MCU和不连接AUDIO OUT的工作模式,LINE IN取值在功放前端)
图6; 模式4(采用EE MCU和连接AUDIO OUT的工作模式，系统间通过PCM传输上下行音频信号)
图7; 模式5(采用EE MCU和不连接AUDIO OUT的工作模式，系统间通过PCM传输上下行音频信号)
图8; 模式6(采用I2C和连接AUDIO OUT的工作模式，也可衍生与EE MCU相同其他几类模式)
附：各模式状态的设置，由相应功能PIN脚来设定，具体可参考芯片脚位讲解和说明资料，或咨询工程人员。
七,语音处理的性能说明
ATH8809性能说明
功能参数工作模式最低典型最大单位声学回音消除单MIC和双MIC模式- - 72 dB
稳态噪音抑制针对MICO和MIC1 - 25 - dB 非稳态噪音抑制双MIC模式下的拾音束工作方式- 30 - dB 拾音束角度U+O阵列MIC拾音束工作方式（附注1）- 120 - o
侧音消除 - 25 - 35 dB 声学回音处理延迟时间- - - 120 ms 侧音处理延迟时间8 ms 回音消除可控制延迟双MIC模式- 40 - ms 非稳态噪音可控制延迟双MIC模式，音束模式，其他控制模式- 200 - ms 稳态噪音可控制延迟单MIC模式- 3 - s MIC IN 到LINE OUT 的延迟- - 54 - ms （附注1）基于单指向麦克风与0o和60o之间差异为6dB。
八,ATH8809的引脚说明
引脚定义说明表格
脚位脚位名称I/O类型断电时状态引脚说明
1 GPIO1 输入/输出三态预留脚位，暂无需连接
2 GPIO2 输入/输出三态预留脚位，暂无需连接
3 AUDIO_OUT_N输出三态模拟音频输出负端（差分的N端，此输出为LINE IN进入后
的监听输出通道）
4 GPIO3 输入/输出三态预留脚位，暂无需连接
5 GPIO4 输入/输出三态预留脚位，暂无需连接
6 GPIO5 输入/输出三态预留脚位，暂无需连接
7 GND_D地线地线数字地
8 BCLK输入/输出输入串行总线时钟信号
9 FSYNC输入/输出输入串行总线帧同步信号
10 PCM_OUT输入/输出输入电源启动后，通过串行端口连接输出通话语音数据。（该脚
位有模式定义功能，工作模式请看功能设置章节里的说明）
11 PCM_IN输入输入通过串行端口接收语音数据信号。
12 RX输入输入串行UART接收命令端口 RX。
13 TX输入/输出输入串行UART发送命令端口TX。该脚位为复合使用，当设置为
配置芯片模式工作时，该脚为控制与配置芯片I2C通讯功能
脚，高电平时为关断通讯，低电平为开启通讯，常规应用对
地拉一个10K电阻设置为低电平。
14 AUDIO_SET输入输入模拟音频直通模式选择。低电平时，MIC的通道经过内部处
理器处理；当高电平时，则MIC的通路不经过内部处理器，
直通LINE OUT脚位。常规应用设置为低电平。
15 SDA_EE输入/输出输入串行配置芯片I2C数据接入脚。匹配型号SX14F02
16 SCL _EE输入/输出输入串行配置芯片I2C时钟接入脚。匹配型号SX14F02
17 GPIO6输入/输出输入工作模式选择定义脚（详细请看功能设置说明章节）
18 GND_D地线地线数字地
19 VDD_3.3电源D 电源D 3.3V电源脚。与外部I/O通讯用的电源电压，设置为3.3V
可适应大部分数字接口的电压，
20 GPIO7输入/输出输入工作模式选择定义脚（详细请看功能设置说明章节）
21 MOD_SET/METE
_LED 输入/输出输入工作模式选择定义脚（详细请看功能设置说明章节）。另外
该脚位为复合使用，在静音状态时，可输出电平驱动LED
做指示作用。
22 VAD_LED输入/输出输入必须对地下拉100K电阻。音频状态指示灯，当MIC通路正
常时，该脚位能输出电平驱动LED做指示。
23 SCL输入/输出输入I2C模式下的时钟接入脚位。该脚位为复合使用。当不是I2C
模式时，该脚位为耳机/免提模式切换功能，从芯片的3脚
和48脚输出，在高电平时为耳机输出模式，低电平为免提
模式，常规应用是连一个100K电阻到地线。
24 SDA/MUTE_SET输入/输出输入I2C模式下的数据接入脚位。该脚位为复合使用。当不是I2C
模式时，该脚位为静音功能脚，当为高电平触发时，会关闭
芯片3脚和48脚的音频输出，并在关闭和打开两个功能之
间切换。常规不使用静音功能，则连一个100K的电阻到地。
25 AUDIO_Vol-输入/输出输入3脚和48脚的音量输出减小按键，通过轻触开关，高电平
触发有效。如果不需要该功能，则连一个电阻到地。
26 AUDIO_Vol+输入/输出输入3脚和48脚的音量输出增加按键，通过轻触开关，高电平
触发有效。如果不需要该功能，则连一个电阻到地。
27 XTAL_IN输入输入晶振接入脚位
28 XTAL_OUT输出输出晶振接入脚位
29 GND_D地线地线数字地
30 PWD_输入输入低功耗设定脚位，低电平为有效，常规应用接100K电阻到
电源3.3V拉高。
31 RST_输入输入复位脚。低电平有效。
32 GPIO8输入输入测试脚，连一个100K电阻到地。
33 VDD_D1.8电源电源 1.8V电源脚。数字DSP供电脚，外接一个1UF电容到地滤
波，通过一个120R的磁珠串连到VDD-S（1.8V）稳压输出
部分。
34 GPIO9输入/输出三态预留脚位，暂无需连接
35 VDD_1.8电源电源模拟电源输入脚。
36 GPIO10输入/输出三态预留脚位，暂无需连接
37 VREF电源三态连一个IUF电容到地滤波。
38 GND_A地线地线模拟地线，CODEC解码部分的模拟输出地。
39 MIC0_P输入输入主麦克风MIC0的输入正极
40 MIC0_N输入输入主麦克风MIC0的输入负极
41 MIC1_P输入输入次麦克风MIC1的输入正极
42 MIC1_N输入输入次麦克风MIC1的输入负极
43 LINE_IN_P输入输入消回音参考音频信号输入脚正极
44 LINE_IN_N输入输入消回音参考音频信号输入脚负极
45 GND_A地线地线模拟地
46 BG_REF输入/输出三态连接一个1UF电容到地线（模拟地）
47 LINE_OUT输出三态模拟音频输出。（该音频为MIC信号处输出通道）
48 AUDIO_OUT_P输出三态模拟音频输出正端（差分的P端，此输出为LINE IN进入后
的监听输出通道）
九,封装尺寸,
图9：封装图和尺寸
芯片打字说明：
Logo= Acoustics
Product Type= ATH8809-X (X:P代表常规温度级别，A代表特殊温度级别)
Date Code=YYWW.Z (YY:代表年份，字母为替代数字；WW代表第几周，字母替代数字；Z：代表
产线代码，由数字表示区别；字母代表数字意义：A=0，B=1，C=2………J=9，)
十,订购信息,包装和温度等级
1，订购信息
封装规格是否无铅环保温度级别订购代码
LQFP-48 是常规级别（-20 to 70oC）ATH8809-P
LQFP-48 是特殊级别（-40 to 85oC）ATH8809-A
十一,附录1:所需外部器件的建议说明
1,麦克风的选用建议
参数建议规格值
类型驻极体电容麦克风
灵敏度-44 ~ -47 dB (1V/PA)
工作电压2V（常规标准参考电压）
阻抗 2.2K 最大阻值
2,外部喇叭或耳塞的说明
ATH8809的喇叭输出脚位，接入放大器的阻抗匹配值是20K
3,晶体振荡器的规范
参数建议规格值
可选振荡频率 4.096MHZ 或者 13MHZ
晶振类型无源晶体
频率误差+/- 30ppm
负载电容< 10 pF
串联阻值< 150 Ω
外部负载电容16 pF
4,配置芯片的应用说明(可选择模式)
在采用ATH8809做应用设计时，如果选择外挂I2C配置芯片模式，则建议选用相匹配的型号SX14F02，该芯片ROM 容量为2K，当有特殊功能需求时，也可在工程人员的评估后，选配更大容量的SX14F08。
十二,附录2: ATH8809系统搭建指导
1，测试条件设定
电脑麦克风：灵敏度为-45dB
扬声器： 8W
2，回音消除测量
参数工作条件可消除回音数值
声学回音消除语音频率波段50 to 65dB
图10：回声消除测试系统连接图
3,噪音抑制测量
参数工作条件可压制噪音数值
稳态环境噪音粉红噪音和车内噪音12dB
图11：噪音压制测试系统连接图
十三,附录3: 关于应用ATH8809的产品设计建议
声学产品除了良好的电气硬件选择，相关的声学结构也是非常重要，要达成ATH8809的优异效果，请在项目设计前与代理商的工程人员全面协商交流，需注意事项如下。
1，项目启动前，请确认产品的模具结构是否合理，包括扬声器的独立音腔，麦克风的良好密封。
2，产品模具结构扬声器和麦克风的位置距离和摆放方式。
3，扬声器输出功率选择。
4，通讯双方的信号传输方式
5，产品的功能要求，使用环境。
更详细的设计指导说明，请向代理工程人员索取和咨询。