EYE ON NPI – IA611 SmartMic Audio Processor #EyeOnNPI @DigiKey @KnowlesCorp #digikey

Για το EYE ON NPI αυτής της εβδομάδας, θα βάλουμε ένα σφάλμα στο αυτί σας, με τον επεξεργαστή ήχου Knowles IA611 SmartMic (Σύντομος σύνδεσμος) – ιδανικό για την κατασκευή έξυπνων ακουστικών, ακουστικών ή άλλων συσκευών μικροφώνου χαμηλής κατανάλωσης. Έχουμε καλύψει πολλά μικρόφωνα στο παρελθόν, συμπεριλαμβανομένων των μικροφώνων MEMS, και ήταν πάντα αρκετά ξεκάθαρα: τα κύματα ήχου ανιχνεύονται, μετατρέπονται σε τάση και στη συνέχεια διοχετεύονται μέσω PDM, I2S ή αναλογικού. Αυτό το μικρόφωνο είναι ιδιαίτερα κομψό, μπορεί να εξάγει I2S ή PDM, αλλά έχει επίσης ενσωματωμένο επεξεργαστή DSP που μπορεί να ανιχνεύσει λέξεις-κλειδιά ακόμη και σε καταστάσεις εξαιρετικά χαμηλής αναστολής λειτουργίας. Αυτό το τσιπ είναι ειδικά σχεδιασμένο για την κατασκευή έξυπνων ακουστικών, αλλά θα τα πήγαινε καλά σε οποιοδήποτε προϊόν με μπαταρία που χρειάζεται φωνητική ενεργοποίηση

Ο φωνητικός έλεγχος είναι εξαιρετικός και γίνεται πρότυπο για τον οικιακό αυτοματισμό, τον έλεγχο τηλεφώνου ή ακουστικών. (Virtual Assistant(Σύνδεσμος).

Το μειονέκτημα είναι ότι οι άνθρωποι έχουν αυτή τη δυσάρεστη παρενέργεια να μιλούν όποτε τους αρέσει, όχι μόνο αφού πατήσουν ένα κουμπί ή εκπέμπουν έναν μοναδικό τόνο συχνότητας. Έτσι, το να τραβήξετε την προσοχή της συσκευής είναι μια μεγάλη πρόκληση μηχανικής. Από τη μία πλευρά (αυτί;), θέλετε η συσκευή σας να ανταποκρίνεται πραγματικά, επομένως πρέπει να ακούτε και να αναλύετε συνεχώς όλο τον ήχο. Από την άλλη πλευρά, η ακρόαση και η επεξεργασία του ήχου είναι πολύ καταναλωτική, και σε αντίθεση με το BLE, δεν μπορείτε απλώς να ξυπνάτε κάθε 20 ms για να δείτε αν υπάρχει προοίμιο ή να ζητήσετε από το άτομο να επαναλαμβάνει την εντολή συνεχώς (Σύνδεσμος) – πραγματικά πρέπει να ακούτε όλη την ώρα.

Τώρα, εάν έχετε έναν τόνο προϋπολογισμού και τη δυνατότητα να σχεδιάσετε προσαρμοσμένο πυρίτιο, μπορείτε φυσικά να σχεδιάσετε το δικό σας chipset, ειδικά για ανίχνευση ήχου χαμηλής ισχύος «στην άκρη» (Σύνδεσμος). Αλλά, το πιθανότερο είναι ότι δεν έχετε τόσο τεράστιο προϋπολογισμό. Αντίθετα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το Knowles IA611 (Σύνδεσμος) – ένα μικρόφωνο που κάνει όλη τη χαμηλή κατανάλωση DSP για εσάς και μπορεί να προγραμματιστεί με προσαρμοσμένες λέξεις αφύπνισης για το προϊόν σας. Θα πρέπει ακόμα να συλλέξετε πολλά φωνητικά δεδομένα για να βεβαιωθείτε ότι καλύπτετε διάφορες προφορές και προφορές, αλλά τουλάχιστον θα παρακάμψετε όλη την απαίσια εργασία του DSP και του συν-επεξεργαστή.

Το IA611 έχει το ίδιο μέγεθος με το καθημερινό σας μικρόφωνο I2S/PDM, αλλά έχει πολλά περισσότερα pads. Αυτά μπορούν να συνδυαστούν για να είναι ελεγχόμενα I2C, UART ή SPI, ώστε σχεδόν οποιοσδήποτε επεξεργαστής να μπορεί να διασυνδέεται με το DSP μέσα. Για ήχο, μπορείτε να έχετε I2S ή PDM, και πάλι πολύ ευέλικτο! Η θύρα δεδομένων χρησιμοποιείται για τη λήψη μοντέλων υλικολογισμικού/φωνών στο DSP, κάτι που γίνεται κατά την εκκίνηση. Στο εσωτερικό, το στοιχείο μικροφώνου βρίσκεται σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας εξαιρετικά χαμηλής κατανάλωσης, περιμένοντας τον εντοπισμό του επιπέδου ήχου. Μόλις ακούγεται λίγος ήχος, ενεργοποιείται σε λειτουργία χαμηλής ισχύος, αρκετή για να ακούσει και να ανιχνεύσει τη λέξη αφύπνισης. Όταν ανιχνεύεται η λέξη αφύπνισης, ενεργοποιείται μια διακοπή στον κεντρικό επεξεργαστή και το αισθητήριο ξεκινά την εγγραφή ήχου σε μια εσωτερική προσωρινή μνήμη. Με αυτόν τον τρόπο, όταν ο κεντρικός υπολογιστής είναι πλήρως ξύπνιος, μπορεί να διαβάσει τα τελευταία 3 δευτερόλεπτα ήχου και να επεξεργαστεί την εντολή σε πλήρη ισχύ. Στη συνέχεια, το μικρόφωνο μεταβαίνει σε λειτουργία διέλευσης, βασικά σε ένα κανονικό μικρόφωνο I2S ή PDM, ενώ ο ισχυρός επεξεργαστής κεντρικού υπολογιστή αναλύει τις πιο περίπλοκες εντολές.

Όλα μαζί είναι ένα εντυπωσιακό επίτευγμα της μηχανικής «ελαφριάς χειρός» – η ανίχνευση λέξεων αφύπνισης γίνεται μόνο στο υπεράκρο και στη συνέχεια ξεφεύγει ακριβώς καθώς η εντολή μετατρέπεται σε ένα περίπλοκο συμβάν επεξεργασίας φυσικής γλώσσας. Πιστεύουμε ότι αυτό θα μπορούσε να είναι εξαιρετικό για προϊόντα που πρέπει να προσθέσουν φωνητικές επικοινωνίες χαμηλής κατανάλωσης και πρέπει να το κάνουν γρήγορα. Η Knowles παρέχει ένα SDK (Σύνδεσμος(Σύνδεσμος).

Και οι δύο η πλακέτα AI611 (Σύνδεσμος) και γυμνοί επεξεργαστές ήχου AI611 SmartMic είναι διαθέσιμοι και σε απόθεμα στο Digi-Key αυτή τη στιγμή! Εάν το προϊόν σας διαθέτει έλεγχο αφύπνισης στις προδιαγραφές σχεδίασης και θέλετε να εξοικονομήσετε 6 μήνες από την ανάπτυξη, το SPK2611HM7H (Σύνδεσμος) είναι η τέλεια εφαρμογή σε εξαιρετική τιμή. Παραγγείλετε μερικά σήμερα και μπορείτε να τα σχεδιάσετε στο προϊόν σας μέχρι αύριο το απόγευμα.

Πηγή: https://blog.adafruit.com/2021/04/08/eye-on-npi-ia611-smartmic-audio-processor-eyeonnpi-digikey-knowlescorp-digikey/