winniewei 提交于 周一, 10/14/2019
智慧家庭系列文章 | 智能音箱设计应如何取舍?

目前,尽管很多家居设备都添加了语音识别功能来提升用户体验,但智能音箱无疑是将整个生态系统紧密连接为一体的最佳产品之一。

如今的智能音响除了能够通过支持Wi-Fi或蓝牙的装置来播放音频内容外,还可以与诸如照明设备门锁智能恒温器等其它设备进行通信,如图 1 所示。

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图 1:智能音箱作为媒体播放器,必须在保持简约、优雅的同时还能播放高品质的声音。作为智能家居系统的控制中心,它们必须提供准确的语音识别并与家中的整套智能设备进行连接

由于要承担繁多的功能,我们在智能音箱的设计阶段就要考虑诸多问题,并且在制定很多设计决策时不得不在性能效率之间权衡取舍。本篇博文中,我们将探讨两个主要的设计,即音频人机界面(HMI)

音频设计

在音频方面,首先要考虑的是准确的音频识别。智能音箱的核心功能就是它能够听取和响应用户的语音命令。一般来说,用于该功能的麦克风有两类:数字模拟。这两类麦克风的主要区别在于模数转换器(ADC)是集成在麦克风中,还是外接至麦克风。数字麦克风集成了ADC,因此较小的ADC更为适合,但这会导致较高的语音识别误差率。而对于模拟麦克风来说,ADC是外置的,这种形式所具有的性能优势,使得语音识别更准确。

在信号链的另一端是音频输出,同样很重要。通过使用扬声器保护和内置数字信号处理器,大幅缩小了扬声器外形尺寸,提高了它的效率,保证了卓越的声音品质。

人机界面

另一个抉择是提供哪种类型的HMI。除音频响应外,智能音箱通常还包括视觉响应,例如一个LED光环,能展现出一种酷炫的指示模式。鉴于上述功能,设计注意事项中就必须包括处理功率和系统总功耗。设计人员可以把许多处理工作转交给TI的LED驱动,并利用其支持生成绚丽的色彩和图形。

其他方面

其他要考虑的事项包括功率、电池管理、输入界面、显示技术和其他技术,所有这些都需要整合到一个智能音箱设计中。TI最近发布的白皮书进一步讨论了这些智能音箱设计特点。

随着市场的不断扩张,智能音箱功能将开始融入其他设备中,例如音响系统、电视、机顶盒和许多其他产品,这为设计师带来了大量完成别具特色设计的新机遇。

来源:德州仪器

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