不知不覺得我們對(duì)語音控制和交流有了更多的依賴，你是否和我一樣也越來越習(xí)慣用語音和機(jī)器對(duì)話？語音控制可以提高汽車在行駛過程中的安全性，可以使消費(fèi)類產(chǎn)品變得更智能和具有更多功能，隨著語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(xiàn)代生活的一種追求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2020年，有近500億設(shè)備具有音頻接口需求，如音箱、計(jì)算機(jī)、電視、移動(dòng)設(shè)備、汽車音箱系統(tǒng)、耳機(jī)和會(huì)議系統(tǒng)，甚至包括冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等等，說不定未來遙控器也會(huì)被語音控制取代，但前提是你的設(shè)備必須要具備高品質(zhì)的音頻效果。以音頻應(yīng)用在智能家居領(lǐng)域來說，目前有兩大挑戰(zhàn)，其一是在嘈雜的噪音環(huán)境中拾取目標(biāo)聲音，二是當(dāng)目標(biāo)音量源較小且噪音過大時(shí)，如何分辨目標(biāo)聲音？為解決上述所面臨的挑戰(zhàn)，TI近期發(fā)布了新型Burr-Brown音頻ADC，支持比行業(yè)同類產(chǎn)品遠(yuǎn)4倍的遠(yuǎn)場(chǎng)語音采集。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(xiàn)低失真錄音，還可以在任何環(huán)境中進(jìn)行遠(yuǎn)場(chǎng)高保真錄音。
TLV320ADC5140優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)
TI官網(wǎng)顯示，TLV320ADC5140所具有以下四大優(yōu)勢(shì)：
• 利用波束形成系統(tǒng)，在任何環(huán)境中都可以清晰地采集音頻：TLV320ADC5140具有內(nèi)置的120dB動(dòng)態(tài)范圍增強(qiáng)器（DRE）。在系統(tǒng)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(qiáng)低音量音頻信號(hào)。DRE還可以改善所有環(huán)境中的遠(yuǎn)場(chǎng)高保真錄音。
• 優(yōu)質(zhì)麥克風(fēng)提供了高品質(zhì)的語音兼容性：TLV320ADC5140是首款完全支持超過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(tǒng)設(shè)計(jì)：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(shù)字通道（或其組合）進(jìn)行同步采樣，從而確保了系統(tǒng)靈活性，另外還提供增益和相位校準(zhǔn)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、通道混合以及線性相位或超低延遲濾波器。
• 體積小，系統(tǒng)功耗低：TLV320ADC5140的內(nèi)置功能可以幫助工程師減輕數(shù)字信號(hào)處理任務(wù)的負(fù)擔(dān)，從而可以在不犧牲系統(tǒng)可靠性的情況下縮小設(shè)計(jì)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(xì)說音頻在智能家居中面臨的挑戰(zhàn)
與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化，提供全方位的信息交互功能。但現(xiàn)有的智能家居系統(tǒng)面臨著遠(yuǎn)場(chǎng)音頻采集的挑戰(zhàn)。
以智能音箱來說，當(dāng)你與音箱距離較遠(yuǎn)，聲音較小時(shí)，或者處在較復(fù)雜的環(huán)境下，語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(jié)目上播出的體育賽事聲，各種噪音源交雜在一起，如何準(zhǔn)確的識(shí)別聲音信號(hào)呢？這便為行業(yè)帶來了一定的挑戰(zhàn)。
TI 深入了解市場(chǎng)對(duì)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。開發(fā)出具有獨(dú)特特性的芯片，4倍的遠(yuǎn)場(chǎng)采集距離。TI華北區(qū)技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理趙般多介紹說，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室的測(cè)試環(huán)境里，可以拾取到聲源超過10米以上的距離。這意味著芯片本身就已經(jīng)做到120dB的信噪比，同時(shí)在4×4毫米的尺寸里實(shí)現(xiàn)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(jī)距離遠(yuǎn)，聲音源小所帶來挑戰(zhàn)，那TI又是如何做到的？Abhi 說，TLV320ADC5140在內(nèi)部加了動(dòng)態(tài)范圍調(diào)節(jié)，動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)106dB，當(dāng)用戶的聲音非常小，動(dòng)態(tài)范圍增強(qiáng)器DRE系統(tǒng)就會(huì)接入，后端人為把信號(hào)放大，當(dāng)然DRE的作用也不僅僅局限于信號(hào)放大。還可以清晰地錄制包括聲音命令和噪聲信號(hào)，具有清晰的分辨能力，為后端的算法辨別帶來較好的先決條件。
該芯片在高端麥克風(fēng)上也發(fā)揮的淋漓盡致，數(shù)字、模擬麥克風(fēng)通吃，數(shù)字麥克風(fēng)通常來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(shù)字麥克風(fēng)。一些電池供電的產(chǎn)品，如攝像頭，在通常情況下開啟數(shù)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(jù)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(qū)技術(shù)應(yīng)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，將其在音頻領(lǐng)域的精髓和內(nèi)涵一直延續(xù)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(yīng)用到汽車、專業(yè)音箱、智能家居等環(huán)境中，TI致力于為用戶提供專業(yè)的音頻效果。2019年他們發(fā)布過一系列的產(chǎn)品，其一，TPA6304-Q1是四通道模擬輸入，汽車Class-D音頻放大器，微型3.3uH輸出濾波電感，擁有系統(tǒng)成本與AB類相同的D類性能； 其二，TAS6421-Q1為數(shù)字輸入單通道Class-D放大器，擁有2.1MH高頻開關(guān)技術(shù)，可跨1、2或4通道擴(kuò)展，占用空間相同；其三，OPA1656同樣為一個(gè)音頻運(yùn)算放大器，可以提供非常好的噪聲指標(biāo)；以及今天發(fā)布的TLV320ADC5140。
人類對(duì)科技的革新從未停止，音頻作為萬物互聯(lián)時(shí)代的一部分，需求量正在上升，隨著各種智能產(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?yàn)橄冗M(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)方才使得從音頻技術(shù)理念到成品的轉(zhuǎn)換，TI作為一家全球化半導(dǎo)體設(shè)計(jì)與制造企業(yè),也從未放棄對(duì)創(chuàng)新技術(shù)的開發(fā)。如Abhi 所講，他們這款A(yù)DC擴(kuò)大了TI Burr-Brown優(yōu)質(zhì)音頻設(shè)備產(chǎn)品組合陣容（包括高性能D類放大器，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器）。值得一提的是，該器件在行業(yè)有著領(lǐng)先的技術(shù)指標(biāo)，還可以通過減少陣列中的麥克風(fēng)數(shù)量來幫助工程師節(jié)省系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本。 |
