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

Untuk EYE ON NPI minggu ini kami akan memasang bug di telinga Anda, dengan Prosesor Audio SmartMic Knowles IA611 (Tautan Pendek) – sempurna untuk membuat headset cerdas, earpod, atau perangkat mikrofon berdaya rendah lainnya. Kita telah membahas banyak mikrofon sebelumnya, termasuk mikrofon MEMS, dan semuanya cukup mudah: gelombang audio dideteksi, diubah menjadi voltase, lalu disalurkan melalui PDM, I2S, atau analog. Mikrofon ini sangat bagus, dapat menghasilkan output I2S atau PDM tetapi juga memiliki prosesor DSP internal yang dapat mendeteksi kata kunci bahkan dalam mode tidur sangat rendah. Chip ini dirancang khusus untuk membuat earpod pintar, tetapi dapat digunakan dengan baik pada produk bertenaga baterai apa pun yang memerlukan aktivasi suara

Kontrol suara sangat bagus dan menjadi standar untuk otomatisasi rumah, kontrol telepon atau headset. (Asisten virtual) Kontrol suara tidak memiliki tombol fiddly, dapat disesuaikan dengan firmware, dan tentu saja hands-free sehingga orang dapat menggunakannya bahkan saat perangkat tidak berada di dekatnya, saat sedang melakukan tugas lain, atau membutuhkan teknologi aksesibilitas (Link).

Sisi negatifnya adalah manusia mempunyai efek samping yang buruk ketika berbicara kapan pun mereka mau, tidak hanya setelah menekan tombol atau mengeluarkan nada frekuensi yang unik. Jadi, mendapatkan perhatian terhadap perangkat ini merupakan tantangan teknis yang besar. Di satu sisi (telinga?), Anda ingin perangkat Anda benar-benar responsif, jadi Anda harus terus-menerus mendengarkan dan menganalisis semua audio. Di sisi lain, mendengarkan dan memproses audio sangat memakan daya, dan tidak seperti BLE, Anda tidak bisa bangun setiap 20 ms untuk melihat apakah ada pembukaan, atau meminta orang tersebut mengulangi perintah terus-menerus (Link) – Anda benar-benar harus mendengarkan sepanjang waktu.

Sekarang, jika Anda memiliki banyak anggaran, dan kemampuan merancang silikon khusus, tentu saja Anda dapat merancang chipset Anda sendiri, khususnya untuk deteksi audio 'on the edge' berdaya rendah (Link). Tapi, kemungkinan besar Anda tidak memiliki anggaran sebesar itu. Sebagai gantinya, Anda dapat menggunakan Knowles IA611 (Link) – mikrofon yang melakukan semua fungsi DSP berdaya rendah untuk Anda, dan dapat diprogram dengan kata bangun khusus untuk produk Anda. Anda masih perlu mengumpulkan banyak data suara untuk memastikan Anda mencakup berbagai aksen dan pengucapan, tetapi setidaknya Anda melewatkan semua pekerjaan DSP dan co-processor yang rumit.

IA611 berukuran sama dengan mikrofon I2S/PDM sehari-hari, tetapi memiliki lebih banyak pad. Ini dapat digabungkan menjadi I2C, UART atau SPI yang dikontrol sehingga hampir semua prosesor dapat berinteraksi dengan DSP di dalamnya. Untuk audio bisa I2S atau PDM, sekali lagi sangat fleksibel! Port data digunakan untuk mengunduh firmware/model suara ke DSP, yang dilakukan saat boot. Di dalam, elemen mikrofon berada dalam mode tidur berdaya sangat rendah, menunggu level audio terdeteksi. Setelah ada beberapa audio, ia akan bangun ke mode daya rendah, cukup untuk mendengarkan dan mendeteksi kata bangun. Ketika kata bangun terdeteksi, interupsi dipicu pada prosesor host, dan sensro mulai merekam audio ke buffer internal. Dengan begitu, saat host benar-benar terjaga, ia dapat membaca audio 3 detik terakhir dan memproses perintah dengan kekuatan penuh. Mikrofon kemudian bertransisi ke mode pass through, pada dasarnya mikrofon I2S atau PDM normal, sementara prosesor host yang kuat menganalisis perintah yang lebih kompleks.

Secara keseluruhan, ini merupakan prestasi yang mengesankan dari rekayasa 'sedikit tangan' – deteksi kata bangun dilakukan hanya pada ultra-edge, dan kemudian hilang saat perintah berubah menjadi peristiwa pemrosesan bahasa alami yang kompleks. Menurut kami, hal ini sangat bagus untuk produk yang perlu menambahkan komunikasi suara berdaya rendah dan perlu melakukannya dengan cepat. Knowles menyediakan SDK (Link) dan aplikasi pelatihan, Anda kemudian dapat menggunakannya untuk menghasilkan model suara yang diunggah sebagai file biner ke chip DSP melalui contoh perangkat lunak yang berjalan pada papan eval SAMD21 (Link).

Kedua papan evaluasi AI611 (Link) dan prosesor audio AI611 SmartMic tersedia dan tersedia di Digi-Key sekarang! Jika produk Anda memiliki kontrol kata bangun dalam spesifikasi desain dan Anda ingin menghemat waktu 6 bulan dari sakit hati pengembangan, SPK2611HM7H (Link) sangat cocok dengan harga terjangkau. Pesan beberapa hari ini dan Anda dapat mendesainnya menjadi produk Anda besok malam.

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