未来十年左右，研究人员和历史学家在回顾今天的音频市场时，也许会将其描述成为壹个创造的黄金时代。音频技术从未像今天这样进步如此迅速地进步，而且应用领域如此广泛。先进的数字技术正在把娱乐、信息、通信和体系控制服务带入家庭、企业、汽车和其他众多场所。尤其当下人工智能技术进步迅速,语音交互成为当下最流行的交互方法,智能音箱正在掀起一股新的技术革新浪潮。

　　据市场统计数据显示，至2024年，将有大约500亿设备拥有音频接口的需求，广泛用于智能音箱、智能汽车甚至冰箱、空调、洗衣机等家电中。以前大众更习性用摇控器遥控或者操作按键，将来语音控制会发挥更大的影响。

　　但目前市场上的智能音箱在语音控制上并不特别“灵敏”。很多人有过这样的运用感受：如果离智能音箱较远，或环境中噪音较大，发出的指令往往被误解，甚至智能音箱会做出令人啼笑皆非的反应。正因如此，采样的质量才无比重要。

 

　　为了化解远距离和噪声难题，近日，德州仪器(TI)(下面内容简称“ TI ”)公开新型Burr-Brown™音频ADC TLV320ADC5140。据悉它能够在比行业同类产品远4倍的距离以外采集到清晰的语音。同时，它是首款完全支持超过106dB动态范围的新鲜高信噪比麦克风的ADC，而在开始动态范围增强器(DRE)后可达到120dB。在媒体公开会上，德州仪器音频产品市场工程师Abhi Muppiri、德州仪器华北区技术应用经理赵般多，现场为记者们解析了这款音频ADC背后的真正实力。

无惧远距离和嘈杂环境的新品

 

　　Burr-Brown是一家老牌的模拟集成电路制造企业，成立于1956年，于2000年被德州仪器企业收购，纳入其下的高性能模拟器件部门，专门从事生产模拟器件。在收购Burr Brown以后，TI一直延续着这个品牌的精髓和含义，在音频上保持特殊的技术和进步的路线。Burr Brown品牌从DA、AD到HIFI等拥有优质的音频设备产品组合阵型，包括高性能D类放大器，数据转换器和运算放大器。在整个HIFI的领域里，TI音频创造主要面给汽车、专业音箱和智能家居三大市场。

　　现在以来，TI公开了一系列的产品，面给汽车应用的TPA6304-Q1和TAS6421-Q1，面给专业音箱应用的OPA1656以及面给智能家居应用的TLV320ADC5140。尤其是TLV320ADC5140的问世，让大众不用再朝着智能音箱“大喊大叫”。

　　现有的智能家居体系面临着远场音频采集和环境嘈杂两大挑战。由于麦克风数量有限且信号处理能力受限，现有的智能家居体系难以在嘈杂的环境中采集和领会语音命令。

　　“这款产品可拾取10米以上距离发出的声音，拥有比行业同类产品远4倍的远场语音采集，同时是首款完全支持超过106dB动态范围的新鲜高信噪比麦克风的ADC。”Abhi Muppiri说明道。

　　之因此能够远距离采样相关语音命令，正是得益于这款产品的120dB动态范围增强器(DRE)。在体系层面，即使在特别靠近音箱输出的情况下，DRE方法仍可在保持低失真录音的同时增强低音量音频信号。DRE还可以改善全部环境中的远场高保真录音。

数字、模拟麦克风多重组合

　　除了这些之后，麦克风目前拥有数字型和模拟型两种，在外围适配方面，Abhi Muppiri为大家进行了深入解读。“在智能场景应用之前，麦克风的性能并不高。2024年之后，越来越多新的麦克风应对智能家居的场景，范围也越来越宽，大家是第壹个能够把麦克风的特性全部发挥出来的。”他说道。

　　据悉，TLV320ADC5140最多可对麦克风输入的四个模拟通道或八个数字通道(或其组合)进行同步采样，从而确保了体系灵活性，提供了可以同时验证数字和模拟麦克风的效果，为工程师提供最优的研发路线。

　　在这款芯片下，功耗较小的数字麦克风和信噪相对好的模拟麦克风可以随意组合，比如在摄像头应用上，需要功耗较小的数字麦克风常开，一旦有人进入画面，它可以通过唤醒机制打开模拟麦克风，录制更高质量的音源;亦可以同时做出位置判断，将摄像头转到相应位置进行视频采集，这样的机制为视频厂商提供了更优的化解方法。

　　这款产品还包括了可编程增益放大器、高通滤波器、通道混合以及线性相位或最低延迟滤波器功能，因此即使处于嘈杂环境也可准确采样。并提供尺寸为4mmx4mm、24引脚超薄型无引线(WQFN)封装，内置功能可以帮助工程师减轻数字信号处理任务的负担，从而可以在不牺牲体系可靠性的情况下缩小设计体积。在48kHz时，每个通道的功耗仅为9.5mW，特别适用于目前追求小型化的电子产业。

未来的战略

　　在探讨环节，有记者提到其他智能音箱厂商开发芯片对TI的影响。Abhi Muppiri认为，他们大都是主平台处理芯片。这就需要外围的模拟的高清的芯片助力主平台优化。这是互补、互助的关系,定义芯片时不只是供给智能音箱,TI希望在各种不同的应用场景中做到相应的适配。

　　还有记者问到TI在中国市场的规划。Abhi Muppiri表示，相较于欧美和日本，智能家居中国处于领先水平，除了智能音箱以外，电视、冰箱、空调均在给语音交互方面进步。目前TI在中国已和许多领先家电厂商合作，并推行语音交互方面进步的规划。

　　“目前看到的产品里有语音交互的控制那也许才一个开始，相信在不久的将来，会有越来越多这样的产品在市场中看到。” Abhi Muppiri说道。