不知不覺(jué)得我們對語(yǔ)音控制和交流有了更多的依賴(lài)，你是否和我一樣也越來(lái)越習慣用語(yǔ)音和機器對話(huà)？語(yǔ)音控制可以提高汽車(chē)在行駛過(guò)程中的安全性，可以使消費類(lèi)產(chǎn)品變得更智能和具有更多功能，隨著(zhù)語(yǔ)音交互逐漸成為日常生活中的一部分，高品頻音頻效果已然成為現代生活的一種追求。據統計，到2020年，有近500億設備具有音頻接口需求，如音箱、計算機、電視、移動(dòng)設備、汽車(chē)音箱系統、耳機和會(huì )議系統，甚至包括冰箱、洗衣機、空調等等，說(shuō)不定未來(lái)遙控器也會(huì )被語(yǔ)音控制取代，但前提是你的設備必須要具備高品質(zhì)的音頻效果。以音頻應用在智能家居領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，目前有兩大挑戰，其一是在嘈雜的噪音環(huán)境中拾取目標聲音，二是當目標音量源較小且噪音過(guò)大時(shí)，如何分辨目標聲音？為解決上述所面臨的挑戰，TI近期發(fā)布了新型Burr-Brown音頻ADC，支持比行業(yè)同類(lèi)產(chǎn)品遠4倍的遠場(chǎng)語(yǔ)音采集。德州儀器音頻產(chǎn)品市場(chǎng)工程師Abhi Muppiri先生表示，該器件-TLV320ADC5140可在嘈雜的環(huán)境中實(shí)現低失真錄音，還可以在任何環(huán)境中進(jìn)行遠場(chǎng)高保真錄音。
TLV320ADC5140優(yōu)勢和特點(diǎn)
TI官網(wǎng)顯示，TLV320ADC5140所具有以下四大優(yōu)勢：
• 利用波束形成系統，在任何環(huán)境中都可以清晰地采集音頻：TLV320ADC5140具有內置的120dB動(dòng)態(tài)范圍增強器（DRE）。在系統層面，即使在非�？拷粝漭敵龅那闆r下，DRE方案仍可在保持低失真錄音的同時(shí)增強低音量音頻信號。DRE還可以改善所有環(huán)境中的遠場(chǎng)高保真錄音。
• 優(yōu)質(zhì)麥克風(fēng)提供了高品質(zhì)的語(yǔ)音兼容性：TLV320ADC5140是首款完全支持超過(guò)106dB動(dòng)態(tài)范圍的最新高信噪比麥克風(fēng)的ADC。
• 領(lǐng)先的集成支持多功能系統設計：TLV320ADC5140最多可支持麥克風(fēng)輸入的四個(gè)模擬通道或八個(gè)數字通道（或其組合）進(jìn)行同步采樣，從而確保了系統靈活性，另外還提供增益和相位校準等可編程功能，以均衡麥克風(fēng)陣列失配。其他功能包括可編程增益放大器、高通濾波器、通道混合以及線(xiàn)性相位或超低延遲濾波器。
• 體積小，系統功耗低：TLV320ADC5140的內置功能可以幫助工程師減輕數字信號處理任務(wù)的負擔，從而可以在不犧牲系統可靠性的情況下縮小設計體積。在48kHz時(shí)，每個(gè)通道的功耗僅為9.5mW。
德州儀器（TI）音頻產(chǎn)品市場(chǎng)工程師Abhi Muppiri先生解讀新型Burr-Brown™音頻ADC產(chǎn)品
細說(shuō)音頻在智能家居中面臨的挑戰
與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統的居住功能，兼備建筑、網(wǎng)絡(luò )通信、信息家電、設備自動(dòng)化，提供全方位的信息交互功能。但現有的智能家居系統面臨著(zhù)遠場(chǎng)音頻采集的挑戰。
以智能音箱來(lái)說(shuō)，當你與音箱距離較遠，聲音較小時(shí)，或者處在較復雜的環(huán)境下，語(yǔ)音交互效果便不盡理想。舉個(gè)例子，在你的家里，有小朋友的嬉笑聲，有廚房的鍋碗瓢盆聲，還有電視節目上播出的體育賽事聲，各種噪音源交雜在一起，如何準確的識別聲音信號呢？這便為行業(yè)帶來(lái)了一定的挑戰。
TI 深入了解市場(chǎng)對產(chǎn)品的需求，與一些領(lǐng)先的智能家居制造商密切聯(lián)系。開(kāi)發(fā)出具有獨特特性的芯片，4倍的遠場(chǎng)采集距離。TI華北區技術(shù)應用經(jīng)理趙般多介紹說(shuō)，他們在實(shí)驗室的測試環(huán)境里，可以拾取到聲源超過(guò)10米以上的距離。這意味著(zhù)芯片本身就已經(jīng)做到120dB的信噪比，同時(shí)在4×4毫米的尺寸里實(shí)現所有的功能，配合整套解決方案，效果更理想。進(jìn)一步的講該芯片可以解決人機距離遠，聲音源小所帶來(lái)挑戰，那TI又是如何做到的？Abhi 說(shuō)，TLV320ADC5140在內部加了動(dòng)態(tài)范圍調節，動(dòng)態(tài)范圍可達106dB，當用戶(hù)的聲音非常小，動(dòng)態(tài)范圍增強器DRE系統就會(huì )接入，后端人為把信號放大，當然DRE的作用也不僅僅局限于信號放大。還可以清晰地錄制包括聲音命令和噪聲信號，具有清晰的分辨能力，為后端的算法辨別帶來(lái)較好的先決條件。
該芯片在高端麥克風(fēng)上也發(fā)揮的淋漓盡致，數字、模擬麥克風(fēng)通吃，數字麥克風(fēng)通常來(lái)講功耗小于模擬麥克風(fēng)，但模擬麥克風(fēng)的信噪比又好于數字麥克風(fēng)。一些電池供電的產(chǎn)品，如攝像頭，在通常情況下開(kāi)啟數字麥克風(fēng)，一旦有人闖入，模擬麥克風(fēng)被喚醒，錄下高質(zhì)量的音源。同時(shí)可以根據聲音源判斷位置，以便攝像頭采取錄像行動(dòng)，如此為視頻制造商提供更好的方案。
德州儀器（TI）華北區技術(shù)應用經(jīng)理趙般多先生解讀新型Burr-Brown™音頻ADC產(chǎn)品
TI自2000年收購Burr-Brown以來(lái)，將其在音頻領(lǐng)域的精髓和內涵一直延續至今，可提供整套的音頻解決方案，甚至包括一些主動(dòng)消音的算法。在HIFI領(lǐng)域，TI產(chǎn)品廣泛應用到汽車(chē)、專(zhuān)業(yè)音箱、智能家居等環(huán)境中，TI致力于為用戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)的音頻效果。2019年他們發(fā)布過(guò)一系列的產(chǎn)品，其一，TPA6304-Q1是四通道模擬輸入，汽車(chē)Class-D音頻放大器，微型3.3uH輸出濾波電感，擁有系統成本與AB類(lèi)相同的D類(lèi)性能； 其二，TAS6421-Q1為數字輸入單通道Class-D放大器，擁有2.1MH高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)，可跨1、2或4通道擴展，占用空間相同；其三，OPA1656同樣為一個(gè)音頻運算放大器，可以提供非常好的噪聲指標；以及今天發(fā)布的TLV320ADC5140。
人類(lèi)對科技的革新從未停止，音頻作為萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的一部分，需求量正在上升，隨著(zhù)各種智能產(chǎn)品的不斷誕生，高品質(zhì)的音頻變得愈發(fā)重要。而正是因為先進(jìn)的半導體技術(shù)方才使得從音頻技術(shù)理念到成品的轉換，TI作為一家全球化半導體設計與制造企業(yè),也從未放棄對創(chuàng )新技術(shù)的開(kāi)發(fā)。如Abhi 所講，他們這款ADC擴大了TI Burr-Brown優(yōu)質(zhì)音頻設備產(chǎn)品組合陣容（包括高性能D類(lèi)放大器，數據轉換器和運算放大器）。值得一提的是，該器件在行業(yè)有著(zhù)領(lǐng)先的技術(shù)指標，還可以通過(guò)減少陣列中的麥克風(fēng)數量來(lái)幫助工程師節省系統設計成本。 |
