拜讀了大大通上的博文:高通QCC304x/512x芯片 ANC主动降噪功能调试前的产品结构密封性和隔离性能验证方法，我也來貢獻一下在做高通ANC Filter調試前可以透過訊號振幅同調性分析(Magnitude-squared coherence)來檢測earbud 錄音是否正確? 錄音確認沒有問題之後我們再進行Filter的設計。
訊號振幅同調性分析(Magnitude-squared coherence)函數是確認FeedForward(FF)和FeedBack(FB)麥克風在機構內錄到的信號頻率振幅是否相同或者是相近?我們可以透過分析的結果來找出有問題的頻率點，並再進一步去分析找出是麥克風本身的問題、機構組裝的問題或是在放置耳機在測試治具時所照成的問題?修正這些問題後才可以進行ANC Filter的設計。
訊號振幅同調性分析(Magnitude-squared coherence: mscohere)
詳細的訊號振幅同調性分析(Magnitude-squared coherence: mscohere)函數，大家可以上網科普一下，可以透過MATLAB或是Python內的函數來進行分析。這裡簡單說明一下當兩個信號為x和y，則該兩信號的mscohere函數表示為
Cxy=|Pxy(w)|^2/(Pxx(w)*Pyy(w))
所得的值會在0和1之間並顯示x在每個頻率上與y對應的程度，數值愈接近1代表x和y愈相近。利用mscohere函數我們可以來檢測PD path 錄音時FeedForward (FF)和FeedBack(FB) MIC所錄到的頻率響應的相關性。
為何要檢測PD path的錄音檔呢?因為在做FF ANC Filter調試時需要帶入PD path錄音檔，一般來說 FF和FB MIC在低頻所接收到的信號頻響是相近的，如果FF和FB MIC在低頻錄到的波形不一樣，就會讓FF ANC Filter設計或是效果降低，所以必須針對有問題的頻率去做檢測和修正，讓FF ANC效果達到我們的需求，以加速ANC調試的時間。
測試步驟
1.錄音
通常在做Qualcomm ANC Filter調試的第一步驟，我們會使用Qualcomm Audio Calibration Tool (QACT) 來做PD和SD (SE) 錄音的動作, 然後將PD和SD (SE) 錄音檔做頻域的分析。
2. 頻率分析
將PD錄音檔載到適當的工具做頻率分析，下圖中綠色曲線是FF MIC所錄到的信號，藍色則為FB MIC所錄的信號。高手可以從圖中發現到問題點，我們則可以藉由mscohere函數來檢測PD的錄音檔是否有問題?
3.Mscohere函數
將同樣的PD錄音檔載入到mscohere函數產生以下的圖，圖中設定頻率從20HZ ~5000Hz, Coherence參數從0.9~1.1以方便我們觀察。我們可以看到頻率300Hz以下、1KHz 以下Coherence參數變動很大，其值不為1，代表FF和FB MIC錄到的信號不一致，尤其是低頻不一致的問題，這對我們在設計Filter時會產生問題，甚至會達不到我們預期的衰減效果。
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4.驗證
我們已經從Mscohere函數發現到這個錄音在300Hz以下有問題，如果我們把PD和SD都載入Qualcomm ANC Filter Designer tool產生FF Filter Target model如下圖，從圖中我們也可以看到 Filter Target model的曲線在300H以下並不是平滑或平坦的，這樣的曲線對我們而言並不是一個好的model，而且不容易去設計IIR Filter去符合這一個 Target model的。這時我們就要檢測是麥克風、機構裝配問題，還是錄音環境的問題。
5.修正
這裡的測試經重新放置earbud後再做一次PD的錄音，同樣的分別載入到各個tools去做分析。經過步驟2頻率的分析，我們大致可以看到只有在2k Hz以上的曲線是不一樣的，2kHz 以下大概相似。
從步驟3 mscohere函數分析結果，我們可以看到FF mic和FB mic所錄到 1k Hz 以下的曲線是非常相近的，這是我們希望的一個結果。
同樣重覆步驟4，我們再將PD和SD(SE)同時載入到Qualcomm ANC Filter Designer 工具中，並產生FF Filter Target model, 我們可以觀察到Target model的曲線變得比較平滑，相對的這樣的曲線是我們需要的。
結論
我們只要在每一次做Feedforward ANC Filter 設計之前，利用訊號振幅同調性分析(Magnitude-squared coherence)來檢測PD path 錄音的品質，就可以幫助我們在做FF Filter的設計時更加事半功倍。
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