您現在的位置:智能制造網>人機界面頻道 >行業資訊

安森美半導體的音頻方案實現超低功耗、具成本優勢的語音交互應用

2020年03月27日 11:24:52來源:中國自動化網作者:中國自動化網關鍵詞:人機界面
  音頻/語音用戶接口(VUI)是未來人機交互的一個重要的新式趨勢,將越來越多地用于智能家居操控、樓宇自動化、智能零售、聯接的汽車、醫療等物聯網筆直領域,這觸及語音觸發、辨認、處理技能,一起規劃人員還面臨怎么提高能效的挑戰。針對本地和云端,安森美半導體都有相應的VUI計劃,供給先進的語音觸發、辨認、處理、操控等功用,具有超卓的核算才能和能效,確保杰出的用戶體會。
 
  VUI架構及分類
 
  麥克風陣列的高級語音接口架構,本地處理需要進行說話人盯梢、語音增強,其中觸及波束成形、喚醒詞檢測、聲源定位、降噪、語音檢測等技能,云端計劃則觸及自然語言處理。這以后,指令還需通過音頻播映功用播映出來,一起需進行回聲消除。
 
  本地VUI以預存的詞或句為辨認單位,說話人能夠是特定用戶也能夠對錯特定用戶,而云端VUI根據人工智能進行語義了解和語音組成,說話人對錯特定用戶。本地VUI通過藍牙聯接網絡,而云端VUI一般通過WiFi聯接。本地VUI的功耗和信息泄露的風險相對更低,云端VUI具有更高的辨認率和擴展性。相對而言,本地VUI比云端VUI的功耗低。規劃人員可根據特定使用需求決定是用本地VUI計劃還是云端VUI計劃。
 
  本地VUI計劃
 
  根據本地VUI計劃的特色,它必須能進行雙向語音通訊,能辨認非特定用戶語音,支撐足夠的指令和多種語言,可靈活擴展,最好把波束成形和降噪等技能集成到單個芯片上以降低本錢和減小占位。如安森美半導體的單芯片計劃LC823450,含雙Cortex-M3核,集成數字信號處理(DSP)用作語音前端處理,SRAM供給1656k字節內存,無需裝備輔佐內存芯片,含兩個數字麥克風I/F接口、兩個數模轉換器,包含回音消除、降噪等先進功用,具有極高擴展性、小占位,功耗超低,若結合生態系統合作伙伴的語音操控技能如Sensory的TrulyHandsfree,支撐喚醒詞和語音指令的定制,適用于家居自動化和音樂播映的語音交互。
 
  本地VUI計劃的一個示例使用框圖及評價板。采用安森美半導體的超低功耗音頻處理單芯片LC82345X、麥克風預擴大器FAN3852、低壓降穩壓器(LDO)NCP170、同步PWM開關降壓穩壓器NCP3170、單聲道音頻功率擴大器NCP2823。安森美半導體憑仗在電源辦理的經歷和專知,使這計劃完成超低功耗,這是此計劃與其他競賽對手計劃相比的一個優勢。現有的計劃盡管未集成WiFi、藍牙雙模的模塊,但安森美半導體已收購了WiFi首領Quantenna,已具有相關技能,未來會考慮將WiFi模塊也集成進去。
 
  云端VUI計劃
 
  從使用場景來看,云端VUI除了進行語義了解和語音組成,還可推送各種服務,如智能語音幫手除了可播映音樂、講故事,還支撐智能零售,如打車、叫外賣等。當時云端VUI的一個痛點是工作頻率較高,需外接存儲器和閃存,耗電量大,物料單(BoM)本錢高。安森美半導體的音頻DSP系統單芯片(SoC)LC823455計劃很好地處理了這些痛點問題,集成4M RAM,無需外部存儲,除了CPU核外還含波束成形、降噪、回音消除功用,集成預完成的音頻硬件(模數轉換器、數模轉換器及功放),降低BoM本錢,因降低時鐘頻率然后供給功耗優化的MCU,功耗超低,供給穩定的聯接和極高擴展性,寬廣的封裝陣容支撐各種音頻產品,如音樂播映器、錄音器、智能家電、WiFi/藍牙音箱等。
 
  智能音箱參閱規劃框圖,此參閱規劃根據LC823455,有4個ONA101V和1個ONA40功放,含USB-C PD源/汲接口,支撐Strata渠道,規劃人員只需將此評價板刺進裝有Strata的電腦,即可自動辨認并開端下載相關的一切文檔及配套材料,包含原理圖、布板、測驗報告、用戶攻略等,一起出現圖形用戶界面(GUI),顯現一切相關參數和選項供工程師開端評價,協助加速和簡化開發。此參閱規劃目前支撐亞馬遜Alexa語音服務,安森美半導體也在同我國國內一些語音服務商接洽,未來也會支撐國內語音幫手。這計劃最明顯的一個優勢也是超低功耗,通過將其與競賽對手計劃的功耗進行測驗,安森美半導體的計劃功耗約為競賽對手計劃功耗的一半。
 
  安森美半導體的移動及智能音箱音頻技能/知識產權
 
  安森美半導體具有豐富的知識產權支撐移動及智能音箱的規劃開發,包含音頻處理系統、D類功放、麥克風預擴大、高性能音頻開關,供給具競賽力的優勢助力規劃人員規劃出具競賽優勢的產品。
 
  在音頻處理系統方面的競賽優勢包含小的PCB占位、高度集成的SoC(CPU+DSP+音頻)、集成ARM Cortex-M3雙核、專有的32位DSP。
 
  在D類功放方面,支撐小于10 W、10W至30 W,針對大于30 W的使用僅供給樣品。其中小于10 W的功放尺寸小,采用模仿輸入,10W至30W的功放支撐數字接口,供給最佳的動態規模、增益差錯漂移。
 
  關于麥克風預擴大,安森美半導體的計劃采用最小的規范距離WLCSP封裝將模仿音頻轉換為數字音頻,支撐不同的傳感器接口。
 
  音頻開關方面,安森美半導體供給最小阻抗/面積的耗盡型開關。
 
  周邊技能:USB Type-C和D類功放
 
  USB Type-C使每個端口都能成為電源、數據、視頻或音頻端口,大大當地便了用戶,將越來越多地用于各種電子使用,如語音交互。安森美半導體供給完好的USB Type-C計劃陣容支撐音頻使用的開發,包含供電、復用音頻信號、信號開關、接口維護等,具有最小的占位、超低靜態功耗,集成豐富的維護功用。
 
  智能音箱等新式音頻使用對功放的要求越來越高,安森美半導體針對性地開發出了一系列10 W以上功率等級的D類功放產品線,結合陶瓷封裝技能、CMOS電路技能及可針對不同使用定制的功率MOSFET技能,供給低熱阻、高頻互聯、高功率密度、低噪聲(<70 uV)、低總諧波失真(THD<0.03%)等優勢。以ONA101V為例,這是一款單通道數字輸入D類功放,動態規模105 dB,帶喇叭采樣數字輸出功用,該功用實時采樣所驅動喇叭的電壓和電流,可使用微操控器上運轉的算法來核算喇叭特性。這些參數可用于核算喇叭電阻、回響、溫度等。根據這些值,能夠創立算法來執行一系列使命,然后完成喇叭維護、規模擴展等功用。
 
  總結
 
  語音交互正日漸盛行,語音辨認和自然語言處理技能是VUI的根底,安森美半導體供給本地VUI計劃和云端VUI計劃,集成波束成形、回音消除、降噪等先進的語音處理技能、超低功耗電源辦理及USB Type-C、D類功放等周邊器材,并攜手生態鏈合作伙伴,大大降低BoM本錢,一起具有超卓的核算才能和超低功耗,供給極佳的用戶體會。
  • 凡本網注明"來源:智能制造網的所有作品,版權均屬于智能制造網,轉載請必須注明智能制造網,https://www.gkzhan.com。違反者本網將追究相關法律責任。
  • 本網轉載并注明自其它來源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點或證實其內容的真實性,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品來源,并自負版權等法律責任。
  • 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。

熱門頻道

免费视频超碰在线看