Jak radzić sobie z przetwornikiem analogowo-cyfrowym pod głosowym „połączeniem”?

Głos stał się przedmiotem rywalizacji o inteligentne domy.

Oprócz inteligentnych głośników, roboty edukacyjne itp. Przetestowały już najpierw wodę, kolejne produkty, takie jak klimatyzatory i lodówki, również czekają na głosowe „wezwanie” w nowej fali inteligentnego domu. Wraz ze wzrostem złożoności chodzi również o dokładność. Wyższe wymagania. Jak działa system głosowy?

Różne wyzwania

Jeśli weźmiesz pod uwagę trudności związane z kontrolą głosu w systemach inteligentnego domu, tym, z czym najbardziej musisz się zmierzyć, jest niewątpliwie wyzwanie radzenia sobie z odległością i hałasem.

Abhi Muppiri, inżynier ds. Rynku produktów dźwiękowych w Texas Instruments, powiedział: „W rzeczywistych scenariuszach aplikacji głośność akwizycji jest zbyt niska z powodu dużej odległości lub dużej przestrzeni, co często wpływa na efekt sterowania głosem. Ponadto, w hałasie środowiska, wyzwaniem jest także dokładna identyfikacja sygnałów dźwiękowych. ”

Ponadto, ze względu na „lokalizację” inteligentnych urządzeń i różne wymagania konfiguracyjne dla mikrofonów, rozwiązanie głosowe musi zostać dostosowane elastycznie i skutecznie.

„Na przykład klimatyzator jest zwykle zawieszony na ścianie, a odległość będzie dużym problemem. A jeśli zostanie umieszczony w salonie, będzie dodatkowy hałas, taki jak dźwięk telewizora, i należy go zidentyfikować i wyeliminować Dlatego różne aplikacje mają różne potrzeby i wymagają odpowiedniego dostosowania terminali klienta. ”Analizuje Abhi Muppiri.

Misja ADC

W odpowiedzi na powyższe wymagania, oprócz ciągłego doskonalenia szybkości przetwarzania chipów głosowych, ADC (konwersja analogowo-cyfrowa), która realizuje przetwarzanie próbkowania, kompresji i korekcji sygnałów głosowych, musi również stale „ zoptymalizowany ”.

„Zapotrzebowanie na przetworniki ADC na rynku audio znajduje odzwierciedlenie w wysokim stosunku sygnału do szumu, wysokiej częstotliwości próbkowania itp.” Abhi Muppiri wspomniał.

Jako niezbędny mikrofon w rozwiązaniu głosowym wymagana jest również „współpraca” ADC. Abhi Muppiri wskazał ponadto, że powszechnie stosowane mikrofony cyfrowe lub analogowe na rynku, podczas wstępnych badań powiązanych produktów dla klientów, różne ADC muszą współpracować z testem, aby pomóc w wyborze bardziej opłacalnego rozwiązania.

„Ogólnie rzecz biorąc, mikrofony cyfrowe zużywają mniej energii niż mikrofony analogowe, ale mikrofony analogowe mają lepszy stosunek sygnału do szumu niż mikrofony cyfrowe”, powiedział Abhi Muppiri, analizując zalety i wady tych dwóch.

W oparciu o to wyzwanie powstała nowa generacja audio TK Burr-Browna ADC - TLV320ADC5140.

Optymalizacja ADC

Jako mniejszy w branży czterokanałowy ADC audio o równorzędnej wydajności, TLV320ADC5140 ma niezwykłe możliwości. Może nagrywać z niskimi zniekształceniami w hałaśliwym otoczeniu, a także nagrywać z wysoką wiernością w dalekim polu w dowolnym otoczeniu. Potrafi uchwycić wyraźną mowę w odległości większej niż 10 metrów od podobnych produktów w branży, co oznacza, że ​​źródło dźwięku przekracza 10 metrów.

Abhi Muppiri, jak mówi wiele rodzin, zdaje sobie sprawę z wielu zalet. Jednym z nich jest zastosowanie systemu kształtowania wiązki. Wbudowany wzmacniacz dynamiczny 120dB (DRE) wzmacnia sygnały audio o niskim poziomie głośności przy zachowaniu nagrywania o niskim poziomie zniekształceń. Nagrywanie wiernego obrazu z daleka w dowolnym środowisku. Drugi to ADC, który obsługuje najnowsze mikrofony o wysokim stosunku sygnału do szumu z zakresem dynamicznym ponad 106dB, zapewniając wysoką jakość kompatybilności głosu. Trzecim jest zintegrowane wsparcie dla projektowania wielofunkcyjnego systemu. Obsługuje jednoczesne próbkowanie do czterech kanałów analogowych lub ośmiu kanałów cyfrowych (lub ich kombinacji) z wejścia mikrofonu, aby zapewnić elastyczność systemu. Zapewnia również programowalne funkcje, takie jak kalibracja wzmocnienia i fazy, w celu wyrównania niedopasowania matrycy mikrofonu. .

Przy tak wielu „metodach ochrony” TLV320ADC5140 osiąga wysoką wydajność kosztową. Zużycie energii przez każdy kanał tego produktu wynosi nie tylko 9,5 mW przy 48 kHz, ale także może zmniejszyć głośność projektową bez utraty niezawodności systemu.

Wszystko to jest nierozerwalnie związane z „reengineeringiem” Burta Browna przez TI. Wiesz, Burr-Brown jest weteranem jakości dźwięku. Po przejęciu przez TI, TI kontynuuje istotę i konotację Burr-Browna, i nadal rozwija produkty audio dla motoryzacji, profesjonalne audio i produkty związane z inteligentnym domem. TLV320ADC5140 stał się dużym „poparciem”.

Abhi Muppiri w końcu wspomniał: „TI wprowadziło szereg rozwiązań audio, w tym ADC, DAC, Class-D, tworząc całkowicie zamkniętą pętlę”.