玩转智能音箱设计?手握TI系统方案,展望未来无限可能!
近几年智能音箱行业逐渐变得火热起来,在这个全球突破3000万规模的市场中,2017年更是被很多朋友称为「智能音箱产业元年」。目前智能音箱不仅具备语音交互功能,还具备AI人工智能技术、生活O2O、智能家居控制和多媒体资源播放等功能。近日,TI德州仪器市场拓展经理信本伟先生在「2018(夏季)中国智能音箱产业高峰论坛」,为大家分享了《TI智能音箱设计系统方案》,智能音箱行业在设计中会遇到的挑战,及TI的智能音箱解决方案。同时为我们展望了智能音箱行业的未来趋势。
挑战?TI实力来接招!
第一大挑战:成本
智能音箱功耗最大的就是功放的部分,是降低系统设计成本所考虑的其中一个方面。
这里需要关注两点:音质与成本间的平衡。
“音质到底怎么样”是我们的第一考量。TI有二十年智能音箱研究心得:对于整个市场行业,第一个最大挑战就是成本。比如,想要保证音质,就要使用好的电感。而四个电感的价钱大概在0.12美元到0.20美元。这个成本其实很高。
这里TI挑战了业内多年来都没有挑战的一个领域:用滤波和ferrite beads实现去掉电感,为终端用户在节省系统成本的同时,实现了更好的音质表现。
第二大挑战:电池寿命、热量
第二,电池寿命。很少有人知道,当不放歌时,只要喇叭不关,它还是在持续耗电。
TI创新的混合调制将闲置电流减少至20毫安,较之前减少了50%;最新TPA3128及TAS5825产品系列内阻仅有90毫欧,效率却提升了90%;关机模式下的电流低至2微安。
对客户来说,他们的挑战以前是成本,现在是在不增加额外成本(电池容量)的情况下,如何使得播放时长更长,温升更低。而TI也会有新产品推出来应对这种挑战。
第三大挑战:回声消除
如今很多智能音箱是用多个麦克风在做语音识别,这就牵扯到回声消除的技术。当音乐播放很大声时,如何把环境声音去掉;或者做语音识别的时候,如何把播放的音乐去掉,这些都是智能音箱设计时必须要考虑的。
Acoustic Echo Cancelation回声消除系统框图
针对外放时加入的(ambient noise)特定环境噪音,TI设计了一个新的机制— Acoustic Echo Cancelation回声消除,通过功放内部的DSP将功放本身处理后的信号(EQ, DRC等)经过内部反馈输出给主芯片进行回音消除,从而提高回音消除之后语音的识别度。最新TAS58xx系列产品,就是专门针对智能音箱这一需求而生的,通过给出一个SDOUT(电子声音输出)信号,使主处理器跟DSP实现对该信号的抵消,从而达到精准的语音捕捉。
第四大挑战:体积更小,音质更好
现在的智能音箱做的很美观。体积很小,圆圆的桶,或者方方的小盒子,很漂亮。但是,体积变小,它对输出功率要求反而变得更高。根据客户需求,在尺寸做小的基础上,把声音做得更大,有时对整体设计就是一个的巨大的挑战。
TAS58XX系列为数字输入闭环结构,在PPC3 GUI,3-band DRC及3D音效空间化的帮助下,具备片上高达192kHz的Hi-Res,SmartEQ声音信号处理能力。
趋势!听听TI说未来
首先,不管做什么样的音箱,最终关注的还是对音质的高追求。在高保真方面,TI可按照功能要求的等级,去配置不同的产品。
其次,做交互式语音交流,将会成为接下来一个主流的市场需求。现在市场上很多蓝牙音箱,都是没有语音识别的。而接下来蓝牙加上语音识别、语音交互将成为市场标配。
另外,音箱虽然在变小,提高输出功率是必要的。人们会想要在相对广的空间中都听到清晰的音乐。因此在提高功率的基础上,电池供电也将会是不变的需求。自带电池的便携式智能音箱才是最好的。不需要客户给每个房间置办一个音响,而是让音响们走出门去,用户可以提着智能音箱走到哪里用到哪里,这将是下一个需求的方向。
回望音箱的发展史,从大型、家用型、慢慢到个人智能方向、小型化前进,这个过程已经走近十年。而未来将是小型智能音箱的。我们会让智能音箱搭载5G技术,加上app,走出家门并且走遍世界。信先生说,为了追求漂亮的一些工业设计,我们会追求无按键的金属板等等,但在这些工业设计的背后,它就需要一些更高的需求来支持。一分钱一分货,在保证性能、音质与听感的前提下,TI会做出相应的努力,尽可能地为客户降低系统成本。
怎么样,听完有没有想要了解更多TI在智能音箱系统方面的参考设计?我们为你推荐下面五个:
想让你的智能音箱续航时间更长、音质更好、连接更稳定、充电更迅速?
答案就在 TI 智能音箱系统框图!
关于德州仪器
关于德州仪器公司DLP®产品事业部:
自1996年以来,德州仪器公司的DLP显示技术屡获殊荣,为全球顶级的显示设备提供色彩丰富、对比鲜明、 高清靓丽的优秀画质,已广泛应用于包括智能显示技术在内的各种装置。利用DLP的智能显示功能,用户可在诸如汽车、医疗和互动投影等各种应用中与内容互 动。从影院(DLP Cinema®)到大型专业展厅,从会议室、教室到家庭影院,DLP的技术贯穿其中。此外,DLP Pico™使移动设备能够在您手中轻易地投影出画面。每一块DLP芯片的核心是由多达800万块显微镜所排成的阵列,它们超高速切换。凭借速度优 势,DLP技术可提供最尖端的应用。
更多信息请访问:www.dlp.com/cn/
关于德州仪器的创新:
80 多年来,德州仪器一直行走在科技创新前沿,其所生产的更高集成性、更快速且更节能的产品总能带给客户与众不同的感受。今天,随着能量采集、能源管理、云计 算、安全性、医疗健康技术等方面的进步,我们正在构建新的未来。更多关于德州仪器的模拟和嵌入式处理产品在现在以及将来如何改善人们生活、工作和娱乐方式的信息,敬请访问www.ti.com/innovation
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