毋庸置疑，語(yǔ)音控制揚(yáng)聲器（常稱為智能音箱）是一種熱門的消費(fèi)類產(chǎn)品。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司eMarketer 的數(shù)據(jù)顯示，2017 年，3，560 萬(wàn)美國(guó)消費(fèi)者每個(gè)月至少使用 聲控設(shè)備，并且該數(shù)字以近 50% 的復(fù)合年均增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。
未來(lái)的市場(chǎng)預(yù)測(cè)也比較樂(lè)觀。Juniper Research 預(yù)測(cè)，到 2022 年，大多數(shù)美國(guó)家庭中都將安裝Amazon Echo、Google Home、Apple HomePod 和Sonos One 等智能設(shè)備。他們還預(yù)測(cè)，將會(huì)有7，000萬(wàn)家庭在家中安裝至少其中一種智能音箱，設(shè)備安裝總量將超過(guò) 1.75 億臺(tái)。對(duì)于一個(gè)在 2014 年 11 月之前還不存在的產(chǎn)品類別來(lái)說(shuō)，這尤其令人印象深刻。
但相比于與互聯(lián)網(wǎng)接口結(jié)合使用的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器， 這些外形看似簡(jiǎn)單的設(shè)備往往更復(fù)雜。智能音箱包含許多電子功能，這些功能均通過(guò)采用數(shù)十種復(fù)雜的集成電路（IC） 來(lái)實(shí)現(xiàn)。原始設(shè)備制造商 （OEM） 憑借差異化產(chǎn)品進(jìn)入智能揚(yáng)聲器市場(chǎng)，他們必須決定要提供哪些設(shè)備、如何進(jìn)行提供以及此類小型低功耗設(shè)備中可采用的折衷方案。
智能音箱的實(shí)際作用有哪些？如何在家庭中使用智能音箱？簡(jiǎn)而言之，智能音箱首先通過(guò)捕獲終端用戶的語(yǔ)音指令并將其數(shù)字化，再將結(jié)果傳輸給基于網(wǎng)絡(luò)連接的云服務(wù)進(jìn)行解讀，然后通過(guò)操作指令或響應(yīng)結(jié)果對(duì)終端用戶做出響應(yīng)。智能音箱也可以從具備網(wǎng)絡(luò)或Bluetooth? 連接設(shè)備搜索并播放音頻內(nèi)容。如圖 1 所示，現(xiàn)在許多智能音箱都可以與家中的其他設(shè)備交互，如燈、門鎖和溫度控制系統(tǒng)等。
圖1 作為一種媒體播放器，智能音箱必須設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，外形優(yōu)雅，且能提供良好的音質(zhì)。
作為一種智能家居集線器，它們必須為家庭中的整套智能設(shè)備提供準(zhǔn)確的語(yǔ)言識(shí)別和連接。
OEM 廠商不單單只是希望他們的產(chǎn)品在這一過(guò)程中能夠脫穎而出；更多的是，它們希望以此獲取房間，甚或是整個(gè)住宅的信息訪問(wèn)和傳輸?shù)目刂茩?quán)，從而成為 的數(shù)字化媒體和家庭自動(dòng)化集線器。
讓智能音箱成為現(xiàn)實(shí)
智能音箱需要大量電路才能實(shí)現(xiàn)其正常并良好地運(yùn)行。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們便需要一系列復(fù)雜的模擬、數(shù)字、混合信號(hào)和電源管理子系統(tǒng)、接口等，并讓其實(shí)現(xiàn)互連（圖 2）。
圖 2.TI 智能音箱系統(tǒng)方框圖
除此之外，我們還有許多設(shè)計(jì)問(wèn)題需要解決，如麥克風(fēng)、音頻輸出和揚(yáng)聲器、電源管理、用戶界面以及無(wú)線連接應(yīng)采用何種數(shù)量和類型。對(duì)于 OEM 廠商來(lái)說(shuō)， 首要問(wèn)題便是是否使用“黑盒”芯片組，其中包括用于音頻解碼和信號(hào)處理的片上系統(tǒng)（SoC）、集成 Wi-Fi?和藍(lán)牙無(wú)線電的微控制器（MCU）。有的時(shí)候，這還包括自定義電源管理IC （PMIC）。然而，這種“罐裝”式解決方案不能為產(chǎn)品差異化提供太多設(shè)計(jì)空間�，F(xiàn)在就讓我們一起來(lái)看看智能音箱系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)領(lǐng)域和挑戰(zhàn)。
麥克風(fēng)
選擇麥克風(fēng)技術(shù)時(shí)，每種技術(shù)的利與弊可能并不明顯。對(duì)此，我們可以選擇以下任意一種方案：
基于微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS） 的“模擬”麥克風(fēng)。它帶有集成前置放大器，搭配外部 24 位音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），可將格式化數(shù)字代碼輸出到 SoC。
?基于MEMS 的“數(shù)字”麥克風(fēng)。它帶有單比特一階Δ-Σ 調(diào)制器ADC，可輸出脈寬調(diào)制 （PDM） 數(shù)字比特流，需要進(jìn)一步濾波以創(chuàng)建格式化數(shù)字代碼。無(wú)論是專用于語(yǔ)音識(shí)別的SoC ，還是數(shù)字信號(hào)處理器 （DSP） 都必須處理這種濾波。獨(dú)立的語(yǔ)音 DSP 可減輕SoC 的大量處理工作，卻也會(huì)增加成本。
數(shù)字麥克風(fēng)的價(jià)格比模擬麥克風(fēng)更昂貴，但模擬麥克風(fēng)的 SoC 前端也將需要額外配有的 ADC。鑒于傳感器尺寸需適應(yīng)麥克風(fēng)封裝內(nèi)的 ADC 以及集成 ADC 本身的性能限制，與帶有單獨(dú) ADC 的模擬麥克風(fēng)比較起來(lái)，數(shù)字麥克風(fēng)還具有較低的信噪比（SNR） 和較小的動(dòng)態(tài)范圍。常見(jiàn)的數(shù)字麥克風(fēng)的 SNR 約為 65dB， 動(dòng)態(tài)范圍約為 104db。當(dāng) ADC 集成后，我們就無(wú)法通過(guò)濾波和過(guò)采樣進(jìn)一步提高 SNR 或動(dòng)態(tài)范圍。
另一方面，模擬麥克風(fēng)與外部 ADC 相結(jié)合，其 SNR 或動(dòng)態(tài)范圍（兩者在 ADC 中的意義等同）可高達(dá)120dB。這種外部 ADC 通常是 24 位多通道高 音頻ADC，采用具有高過(guò)采樣功能的三階或四階 Δ-Σ 調(diào)制器。它們還集成了復(fù)雜的可編程數(shù)字抽取濾波 器；具有可配置的自動(dòng)增益控制功能的 PGA 以及用于額外噪聲過(guò)濾和均衡的微型DSP。如果在典型的擁擠房間內(nèi)或正在播放音樂(lè)的房間內(nèi)，周圍環(huán)境中的聲音級(jí)別很容易達(dá)到 60dB，除非終端用戶靠近麥克風(fēng)或者使用更多的麥克風(fēng)來(lái)使其指令遠(yuǎn)高于環(huán)境音， 否則，數(shù)字麥克風(fēng)的較低動(dòng)態(tài)范圍就可能導(dǎo)致無(wú)法正確識(shí)別語(yǔ)音指令，動(dòng)態(tài)范圍從 104dB 提升至 120dB， 將會(huì)帶來(lái)驚人的效果，這需要我們認(rèn)真考慮。如果我們將動(dòng)態(tài)范圍提高 6dB ，那就可以讓語(yǔ)音識(shí)別范圍擴(kuò)大一倍。在某些時(shí)候，過(guò)多地?cái)U(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍是不切實(shí)際或是無(wú)用的，但您也可以憑此獲取更多的設(shè)計(jì)空間。額外增加 14dB 的動(dòng)態(tài)范圍后，您可以通過(guò)減少所需的麥克風(fēng)數(shù)量來(lái)節(jié)約成本。增加字麥克風(fēng)后， 除了會(huì)增加成本外，系統(tǒng)還會(huì)按照 SoC 自身可用的PDM 輸入數(shù)量將每對(duì)麥克風(fēng)的三條信號(hào)跡線（數(shù)據(jù)和時(shí)鐘）路由到 SoC，進(jìn)而增加了布局復(fù)雜性，因此 這是不可行的。事實(shí)是，每條信號(hào)跡線都會(huì)接受和/或輻射噪聲，這會(huì)讓電磁干擾成為更大的問(wèn)題。 ，運(yùn)行至每個(gè)數(shù)字麥克風(fēng)的時(shí)鐘線路會(huì)造成路由和抖動(dòng)方面的難題。目前模擬麥克風(fēng)具有不同的輸出，支持對(duì)信號(hào)布線的共模抑制。ADC 還為每個(gè)麥克風(fēng)提供偏置電源，可為陣列降低電源樹(shù)的復(fù)雜性。
圖 3.圓形麥克風(fēng)板參考設(shè)計(jì)
使用配有精密ADC 的模擬麥克風(fēng)可以擴(kuò)大麥克風(fēng)范圍并提高敏感度，不僅可以降低成本和復(fù)雜性，還可以顯著減少在各種噪聲環(huán)境下指令識(shí)別錯(cuò)誤。隨著第二代智能音箱的推出，這一錯(cuò)誤率將逐漸成為一項(xiàng)重要的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
在采用多麥克風(fēng)設(shè)計(jì)和語(yǔ)音識(shí)別時(shí)，我們也無(wú)需重新設(shè)計(jì)�；赑CM1864 的TI 圓形麥克風(fēng)板（CMB） 參考設(shè)計(jì)（如圖 3 所示）使用兩個(gè) 4 通道音頻ADC 與一組模擬麥克風(fēng)（ 多含八個(gè)）連接，并且可以在嘈雜的環(huán)境中提取清晰的用戶語(yǔ)音指令。
揚(yáng)聲器放大器和電源
對(duì)于揚(yáng)聲器放大器，您需要在輸出功率（通常介于5W 和 25W 之間）、功耗、熱性能、尺寸、揚(yáng)聲器保護(hù)以及聲音保真之間進(jìn)行權(quán)衡。
帶有一個(gè)中程高頻揚(yáng)聲器和低音揚(yáng)聲器的簡(jiǎn)易揚(yáng)聲器系統(tǒng)可以產(chǎn)生出色的音質(zhì)，同時(shí)，如果結(jié)合使用 的音頻處理技術(shù)，多個(gè)揚(yáng)聲器可提供 360 度音頻體驗(yàn)。
您也可以選擇執(zhí)行 性室內(nèi)校準(zhǔn)以調(diào)整并以 方式匹配揚(yáng)聲器的頻譜特性，或者采用更復(fù)雜的自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法補(bǔ)償聲區(qū)內(nèi)的音效。TI PurePath 控制臺(tái)圖形開(kāi)發(fā)套件可以提供簡(jiǎn)單的 性調(diào)優(yōu)并達(dá)到 出色的效果。
在功耗和熱性能方面，降低持續(xù)功耗的一種方法是將放大器脈寬調(diào)制方案與自適應(yīng)電源相結(jié)合來(lái)降低揚(yáng)聲器的電源要求。這種技術(shù)對(duì) D 類輸出使用可變（非固定）開(kāi)關(guān)頻率，同時(shí)基于音頻內(nèi)容更改頻率。也就是說(shuō)，內(nèi)容越多，開(kāi)關(guān)頻率就越高；內(nèi)容越少，開(kāi)關(guān)頻率就越低。
為了提高效率，您也可以根據(jù)內(nèi)容動(dòng)態(tài)調(diào)整放大器的輸出電源電壓。這種技術(shù)稱為包絡(luò)跟蹤。它僅在音樂(lè) 需要提高功率時(shí)跟蹤音頻內(nèi)容并提高電壓（輸出功 率），特別是在重低音部分（信號(hào)內(nèi)容中有許多峰值）。
數(shù)字輸入、D 類、IV 感應(yīng)音頻放大器的立體聲評(píng)估模塊參考設(shè)計(jì)（如圖 4 所示）不僅接受多種格式的數(shù)字輸入并提供高質(zhì)量音頻，其 D 類拓?fù)溥�包括其他功能，可以 地降低多個(gè)輸出級(jí)別的功耗，而不會(huì)降低保真度和性能。
圖 4.立體聲評(píng)估模塊參考設(shè)計(jì)
電源管理
與大部分電子系統(tǒng)一樣，電源管理在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中發(fā)揮 著重要作用。我們的 終目標(biāo)是有效地提供電源以減少熱耗散，從而實(shí)現(xiàn)外形更小、成本更低的系統(tǒng)，并延 長(zhǎng)便攜式系統(tǒng)的電池運(yùn)行時(shí)間。SoC 和Wi-Fi 芯片組有時(shí)與專用PMIC 綁定在一起，但您仍可能會(huì)更傾向于通過(guò)使用單獨(dú)的直流/直流轉(zhuǎn)換器、低壓降穩(wěn)壓器和電壓監(jiān)控器來(lái)修改功能（如定序）、更改電路板布局 并降低噪聲和/或成本，來(lái)增加電路板布局空間并提高分立式實(shí)現(xiàn)的供應(yīng)商靈活性。
除了固定的集成解決方案提供的功能（例如以較低的靜態(tài)電流運(yùn)行或使用較高的開(kāi)關(guān)頻率（如 1.4MHz 至 4MHz）以外，您可能還希望優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)降低占用空 間，以滿足對(duì)更小電感器的需求�；蛘吣部梢允褂妹}沖跳躍或ECO 模式以在輕負(fù)荷下節(jié)省電力，同時(shí)， 請(qǐng)不要將音頻頻帶切換到 20kHz 以下（這可能會(huì)導(dǎo)致可聞噪聲）。此外，您還可能需要系統(tǒng)輸入電壓具備靈活性。這些放大器需要 12V 至 24V 電源，該電源可通過(guò)內(nèi)部電源或外部電源適配器提供。
內(nèi)部交流/直流電源可以提供主電源，但輸出電壓為12V 或 5V 的外部交流/直流壁式適配器更為常用，具體取決于所需的揚(yáng)聲器電源�？梢酝ㄟ^(guò)適用于低功率揚(yáng)聲器的微型USB 接口或適用于高功率揚(yáng)聲器的新型的流線型USB Type-C? 來(lái)提供主電源，取代笨重的傳統(tǒng)壁式交流/直流適配器和桶形插座。由于這些適配器的功率級(jí)別不同，使用 USB Type-C 需要從揚(yáng)聲器到適配器的某種級(jí)別的握手，或者采用輸入U(xiǎn)SB 電流限位開(kāi)關(guān)或具有集成式過(guò)流和過(guò)壓保護(hù)的電池充電器。
對(duì)于便攜式音箱，一種稱為電源路徑管理的技術(shù)支持使用外部交流/直流壁式適配器為電池充電，同時(shí)通過(guò)一個(gè)集成式調(diào)節(jié)器為揚(yáng)聲器“實(shí)時(shí)”充電。如果您需要更高的揚(yáng)聲器放大器電源軌（如 12V 或 18V），一種選擇是使用兩節(jié) 8V 電池，然后根據(jù)揚(yáng)聲器放大器的需要提高電壓。電池充電器需要將輸入電壓提升到更高的電池電壓（如果適配器輸出電壓為 5V），并且您需要對(duì)揚(yáng)聲器放大器電源軌使用額外的升壓轉(zhuǎn)換器， 以在峰值功率的條件下實(shí)現(xiàn)更高的電壓。此外，便攜式智能音箱系統(tǒng)必須具有低待機(jī)功耗等級(jí)和有效的降壓轉(zhuǎn)換器，以實(shí)現(xiàn)在電池是 的電源時(shí)，可在充電周期之間提供更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間。
由于音箱是主要電源消耗設(shè)備，因此與其放大器需求緊密相關(guān)的電源可實(shí)現(xiàn)具有成本效益的低功耗設(shè)計(jì)。適用于音頻功率放大器的包絡(luò)跟蹤電源參考設(shè)計(jì)（如圖 5 所示）就是此類解決方案的一個(gè)很好的示例：它以 5.4V 至 8.4V 的輸入電壓軌運(yùn)行，并向 8Ω 負(fù)載提供 2 × 20W 功率（使用 7.2V 電源軌）。此外，它可以按照音頻信號(hào)的峰間包絡(luò)更改輸出電壓，從而在輸出電壓范圍內(nèi)保持高效率。因此，它根據(jù)音頻內(nèi)容動(dòng)態(tài)調(diào)整功率放大器的電源，從而優(yōu)化其功耗。
圖 5.包絡(luò)跟蹤電源參考設(shè)計(jì)
用戶界面
您必須根據(jù)所需的終端用戶體驗(yàn)決定提供哪種類型的用戶界面，因?yàn)槿藱C(jī)界面是智能音箱市場(chǎng)差異化的一個(gè)主要因素。這種界面可能包括成本較低的簡(jiǎn)單按鈕和單指示器LED、旋轉(zhuǎn) LED 陣列、小型 LCD 顯示屏以及具有觸控輸入和觸覺(jué)反饋功能的LCD 顯示屏。
LED 基本用于指示狀態(tài)， 近也用于通過(guò)以各種圖案生成動(dòng)態(tài)顏色來(lái)提高終端用戶體驗(yàn)。較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)可能使用單色LED，但大部分系統(tǒng)使用紅、綠、藍(lán) （RGB） LED。如果您選擇多色 LED，則需要確定使用多少個(gè) RGB LED，以及系統(tǒng)處理器、MCU 或裝有集成式LED引擎的新型多LED 驅(qū)動(dòng)器是否會(huì)控制它們。每種選擇均需權(quán)衡成本、電源和系統(tǒng)方面的考量。使用集成式LED 圖形引擎可以在處理器管理圖形生成時(shí)減輕其負(fù)擔(dān)，并在處理器或 MCU 進(jìn)入低功耗待機(jī)模式時(shí)驅(qū)動(dòng)RGB LED 陣列。
如圖 6 所示，各種LED 環(huán)形燈照明圖案參考設(shè)計(jì)說(shuō)明了如何使用裝有集成式LED 引擎的新型多通道RGB LED 驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)多色RGB LED 環(huán)形燈圖形子系統(tǒng)。使用環(huán)境光傳感器 IC 可自動(dòng)控制LED 亮度。
圖 6.各種LED 環(huán)形燈照明圖案參考設(shè)計(jì)
相應(yīng)面板按鈕的價(jià)格可能很低，但它們更容易出現(xiàn)機(jī)械故障且只具備單一功能。這種按鈕需要終端用戶“ 按住”才能執(zhí)行操作（向上、向下、滾動(dòng)），在智能手機(jī)領(lǐng)域，這種操作已經(jīng)過(guò)時(shí)且與有悖于常規(guī)使用習(xí)慣的。相比之下，電容式觸控的敏感表面可支持更多交互并可以增強(qiáng)用戶界面功能。這種觸控方式的表面無(wú)需物理外力即可檢測(cè)到終端用戶的接近，并支持背光在黑暗環(huán)境中更易于使用。與簡(jiǎn)單的按壓不同的是，觸控敏感表面可通過(guò)支持“輕滑”或“旋轉(zhuǎn)”，讓用戶更易于接觸到熟悉的界面，從而能夠讓智能音箱脫穎而出。設(shè)計(jì)合理的電容式觸控控制器可在各種表面，如塑料、玻璃或金屬材質(zhì)上運(yùn)行，并且可以與音箱外殼表面齊平。
基于手勢(shì)的電容式觸控?fù)P聲器界面參考設(shè)計(jì)（如圖 7 所示）提供了一種易于使用的評(píng)估系統(tǒng)，用于使用 TI 電容式觸控MCU 的智能揚(yáng)聲器的多手勢(shì)電容式觸控界面。此設(shè)計(jì)支持點(diǎn)擊、輕滑、滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)手勢(shì)。
無(wú)線連接
還有一個(gè)基本的開(kāi)箱使用問(wèn)題。如果未連接到互聯(lián)網(wǎng)，智能揚(yáng)聲器將無(wú)法正常工作�？紤]到速度要求和功率限制，我們將為您提供有關(guān) 連接方式的設(shè)計(jì)決策。
常見(jiàn)的智能音箱可通過(guò)Wi-Fi 直接連接到互聯(lián)網(wǎng)。在這里，IEEE 802.11n 的寬帶綽綽有余，它還支持多室無(wú)線揚(yáng)聲器網(wǎng)狀連接。不過(guò)，Wi-Fi 功率放大器會(huì)消耗大量功率，可能會(huì)限制電池供電的智能音箱的運(yùn)行時(shí)間。因此，支持 Wi-Fi 連接的音箱通常直接插入到壁裝電源插座或裝有支持持續(xù)運(yùn)行的交流適配器。
為了能夠盡可能多的覆蓋到房間或提升立體聲音質(zhì)， 用戶往往會(huì)希望使用多個(gè)智能揚(yáng)聲器裝置，這就需要IEEE 802.11n/s 的寬帶支持來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，任何一個(gè)揚(yáng)聲器均可以在其他揚(yáng)聲器用作從屬方時(shí)成為主控方（連接到云）。如果作為主控方運(yùn)行的揚(yáng)聲器斷電或斷網(wǎng)，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)將自動(dòng)分配其他揚(yáng)聲器作為主控方。而在多揚(yáng)聲器網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中， 問(wèn)題是同步。
網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的Wi-Fi 控制器必須具有可靠的同步方案，以避免為用戶帶來(lái)麻煩。
電池供電的便攜式音箱可能會(huì)將Wi-Fi 云連接轉(zhuǎn)移到附近的移動(dòng)設(shè)備上。如果要連接到移動(dòng)設(shè)備以實(shí)現(xiàn)間接云連接和/或收聽(tīng)移動(dòng)設(shè)備上存儲(chǔ)的內(nèi)容，則需要使用傳統(tǒng)藍(lán)牙（或藍(lán)牙基本速率）來(lái)實(shí)現(xiàn)持續(xù)連接， 以對(duì)音頻內(nèi)容進(jìn)行流處理，這是由低功耗藍(lán)牙的寬帶限制和電源方案所致。當(dāng)與傳統(tǒng)藍(lán)牙配合使用時(shí)，低功耗藍(lán)牙可以控制設(shè)備之間的通信。
家庭自動(dòng)化是目前作為單獨(dú)實(shí)體存在于許多家庭中的另一個(gè)功能。作為一種獨(dú)立集線器，它可以通過(guò)Wi-Fi 連接到互聯(lián)網(wǎng)，也可以通過(guò)對(duì)家庭自動(dòng)化（根據(jù)Zigbee?、Thread、Z-wave 等標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施）設(shè)置無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)與專用燈具和恒溫器實(shí)現(xiàn)鏈接。只要具備這一附加獨(dú)立集線器，智能音箱就可以合理地宣布通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供家庭自動(dòng)化。
圖 7.基于手勢(shì)的電容式觸控界面參考設(shè)計(jì)
但是，為了讓終端用戶無(wú)需購(gòu)買這種額外的無(wú)線集線器，智能音箱可以簡(jiǎn)單地添加帶有集成式射頻功率放大器的多頻帶無(wú)線 MCU，從而成為家庭自動(dòng)化集線器。無(wú)線 MCU 處理協(xié)議棧操作并控制無(wú)線電，避免加重現(xiàn)有 SoC 或 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)處理器的負(fù)擔(dān)，同時(shí)支持通過(guò)常用的遠(yuǎn)距離家庭自動(dòng)化協(xié)議（包括 2.4GHz 和低于 1GHz 的頻帶）進(jìn)行通信。因?yàn)?Wi-Fi 和藍(lán)牙也使用 2.4GHz 頻帶，所以您需要通過(guò)集成式無(wú)線 MCU 中內(nèi)置的硬件和軟件的組合來(lái)確保兩者共存。
展望未來(lái)
未來(lái)的智能音箱將不只是僅供音頻使用的獨(dú)立設(shè)備。由于平板電視更加輕薄，意味著需要更小的揚(yáng)聲器，這將會(huì)對(duì)電視聲音產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，可增強(qiáng)平板電視音效的條形音箱將日漸普及。添加語(yǔ)音識(shí)別功能很顯然是條形音箱發(fā)展的下一步。
要實(shí)現(xiàn)這一愿景，智能條形音箱將需要包含一個(gè)用于無(wú)線視頻流的機(jī)頂盒，同時(shí)僅有一條 HDMI 電纜連接到電視，電視則被作為巨大的顯示器來(lái)使用。由于平板電視更加輕薄，電視控制線路和電源也可以在智能條形音箱中實(shí)現(xiàn)。然后，智能音箱和智能條形音箱將爭(zhēng)相成為整個(gè)家庭娛樂(lè)系統(tǒng)的集線器。添加家庭自動(dòng)化連接后，這些設(shè)備也將爭(zhēng)相成為智能家居的自動(dòng)化集線器。
另一個(gè)新增功能是智能音箱顯示屏。向智能揚(yáng)聲器添加顯示屏是對(duì)其功能的自然擴(kuò)展。正如汽車中不斷增加中控臺(tái)顯示屏，消費(fèi)者也要求家庭信息化/娛樂(lè)設(shè)備提供額外的視覺(jué)體驗(yàn)。我們還可以看到的是，內(nèi)容的請(qǐng)求和顯示方式將不同于手持智能手機(jī)或平板電腦體驗(yàn)。由于語(yǔ)音指令是請(qǐng)求內(nèi)容和控制的主要模式，因此我們將需要使用簡(jiǎn)化的搜索和控制應(yīng)用來(lái)幫助快速獲取準(zhǔn)確的結(jié)果。此外，我們還可以簡(jiǎn)化顯示的圖像，降低對(duì)觸摸交互的需求，同時(shí)還提供適合遠(yuǎn)距離觀看的超大圖像。
這將提供清晰的視覺(jué)內(nèi)容，使得消費(fèi)者在與智能音箱交互時(shí)可獲取更愉快的體驗(yàn)。
憑借這種新增的顯示功能，智能音箱便可以在客廳中讓位于智能條形音箱，從而專注于客廳以外的區(qū)域。智能音箱可提供小型個(gè)人顯示屏，從集成式 LCD 屏幕到大型超短距高清投影（使用 TI DLP? 技術(shù)在任意表面上創(chuàng)建大型顯示屏）。在高流量區(qū)域，如廚房或起居室附近的智能設(shè)備則需要更加美觀且不受干擾。增加一個(gè)平板電腦大小或更大的平板顯示器并不總是符合這些標(biāo)準(zhǔn)。在用戶通過(guò)智能音箱獲取信息，如天氣、烹飪、交通等以及對(duì)匿名聲音做出表情時(shí)，投影顯示技術(shù)可以提供更具互動(dòng)性的體驗(yàn)。由此，智能音箱在家庭中的作用和重要性便將不斷變化和發(fā)展，從而為設(shè)計(jì)師帶來(lái)了新趨勢(shì)和讓其設(shè)計(jì)與眾不同機(jī)會(huì)。
