현재 AI 안경, 액션 카메라 및 경량 스마트 웨어러블 장치가 빠르게 인기를 얻고 있지만 음성 인터페이스에는 여전히 극복하기 어려운 디자인 병목 현상이 있습니다.
1. 구조의 공간은 매우 제한적입니다.
AI 안경 사원, 액션 카메라 본체 및 소형 웨어러블 장치의 경우 1 평방 밀리미터의 보드 영역도 가치가 있습니다. 기존의 전력 증폭기 및 음성 코덱 IC는 대형 패키지를 채택하고 많은 외부 구성 요소가 필요하며 배터리 또는 메인 컨트롤러가 배치 할 수있는 공간을 압박합니다.
2. 계속되는 거리에 대한 불안이 주요 관심사입니다.
웨어러블 장치는 일반적으로 배터리 용량이 300mAh 이하인 반면, 기존 오디오 칩은 휴식 중이거나 재생 중일 때 상대적으로 높은 전력 소비가 발생합니다. 음성 활성화 및 실시간 재생은 장치의 전체 배터리 작동 시간을 크게 줄입니다.
3. 외부 스피커의 음질 저하
웨어러블 장치의 스피커 캐비티가 극히 작기 때문에 저주파 특성이 좋지 않으며 볼륨이 부족할뿐만 아니라 공기 흐름 소음이 발생합니다. 심한 왜곡 및 클리핑을 유발합니다. 기존의 앰프에는 오디오 효과를위한 알고리즘이 내장되어 있지 않으며 매개 변수 조정을 위해 메인 프로세서의 초과 컴퓨팅 성능에 의존합니다.
4. 실외 음성 상호 작용이 작동하지 않음
운동이나 자전거 달리기, 강한 바람 또는 번화 한 시장에서 바람 소음 및 주변 소음으로 인한 간섭이 매우 높습니다. 기존의 음성 처리 칩은 VAD에 의한 깨우기 중 높은 전력 소비와 약한 노이즈 감소 성능을 가지므로 오프라인 음성 인식의 정확도가 크게 떨어집니다.
5. 높은 소프트웨어 및 하드웨어 개발 비용
파워 앰프와 오디오 프로세싱 칩은 각각 독립적 인 솔루션으로 구현됩니다. 알고리즘에는 타사 라이센스가 필요하며 디버깅주기가 오랜 시간 지속되므로 메인 컨트롤러의 컴퓨팅 리소스를 크게 소비합니다. 중소 제조업체에게는 높은 진입 장벽을 가지고 있습니다.
Aiwe의 디지털 시퀀스 앰프와 AI-NPU 음성 처리 칩, 하드웨어 구현, 시스템 수준의 저전력 소비 설계를 결합하여 3 가지 레이어에 걸쳐 타겟 지향 솔루션을 제공합니다. 독자적인 DSP/NPU 알고리즘으로 경량 웨어러블 장치를 대량 생산할 수 있습니다.
그림 1: AiWe의 전체 링크 솔루션
파트 02
둘. AI를 위한 통합적이고 포괄적인 솔루션 아키텍처
마이크 어레이 → 업스트림 NPU(VAD 웨이크 업 + NPU 노이즈 감소 + 음성 인식) → I2S 디지털 오디오 버스 → 디지털 심각한 DSP 오디오 앰프 (사운드 효과 향상 + 스피커 드라이브) → 소형 스피커
그림 2: Iyer 통합 오디오 솔루션
그림 3: 세 가지 핵심 우월
파트 03
셋. 주요 칩 제품의 매개 변수
(1) AW88103CSR 초소형 플래그십 앰프
1. 소형 포장
1.77mm × 2.175mm 크기의 WLCSP 웨이퍼 레벨 패키지는 동일한 수준의 전력으로 업계에서 눈에 띄게 컴팩트합니다. 부품 장착 비용을 줄이고 인쇄 회로 기판의 배선 복잡성을 줄임으로써 AI 안경의 사원 내부의 작은 공간에 수용 할 수 있습니다.
2. 하드웨어 사양
6.25V 적응 형 부스트, 8Ω 부하에서 2.1W 출력, 이어폰 모드 및 스피커폰 모드를 지원하며 I2C 제어 인터페이스를 갖추고 있습니다. 출력 노이즈 층이 10μV 에 불과한 강력한 RF 억제 성능을 통해 웨어러블 디바이스에서 TDD-RF 간섭을 효과적으로 제거합니다.
3. DSP 알고리즘의 기능
내장 플라잉 스카이 DSP™AGC 자동 게인 제어, 안티 클리핑 제한, 스피커 보호 및 바람 소음 억제를 포함한 포괄적 인 알고리즘을 통합합니다. 메인 컨트롤러는 오디오 처리로드를 공유 할 필요가 없습니다.작은 스피커로도 저주파수가 자동으로 강조되고 동시에 보컬은 음질을 선명하고 풍부하게 유지합니다.
4. 초저전력 소비 설계
적응 형 부스트를 통한 동적 전압 제어는 저음량에서의 전력 소비를 25% 줄입니다. 또한 내장 된 다단계 절전 모드는 대기 정지 전류를 마이크로 암페어 미만으로 유지하여 하루 종일 착용하는 응용 프로그램에 이상적입니다.
5. 보호 메커니즘
단락, 과열, 저전압 및 과전압 4 배 하드웨어 보호 기능은 실외 환경에서 액션 카메라의 가혹한 고온 및 저온 작동 조건을 수용합니다.
6. 안정된 온도에서 운전
작동 온도:-40 °C 에서 85 °C 로, 야외 액션 카메라 및 전천후 웨어러블 기기에 적합합니다.
(2)AWA89601 및 AWA89501
NPU 전원 공급 음성 처리 칩
AI 기반 오프라인 음성 상호 작용을 통합하고 터미널에서 다국어 음성 상호 작용을 지원합니다. 또, AI를 사용한 딥 러닝을 통한 노이즈 저감이나 에코 캔슬링 등을 탑재하고 있어, 노트북 PC, 스마트 가전, 보안 시스템, AI 완구 등의 디바이스에서, 고화질 음성 통화를 수행합니다.
그림 4 ANPU 적용의 블록도
1. 음성 처리의 5 가지 기초 기술
5 가지 기본 음성 처리 기술은 음성 인식의 정확성과 자연 스러움을 크게 향상 시켰습니다.
그림 5 음성 처리를 위한 5 가지 기본 기술
그림 6 종합 음성 알고리즘 선도 산업
2. AI 음성 칩 AWA89501QNR: 장치 내 AI 음성 상호 작용의 주요 애플리케이션 장면:
장면 1:AI 장난감은 복잡한 네트워크 설정이 필요하지 않으며 음성으로 빠르게 교환 할 수 있습니다.
시나리오 2: 스마트 가전 제품은 네트워크가 도달하지 않는 환경에서도 제어 명령을 실행할 수 있습니다.
그림 7: AWA89501QNR 솔루션의 비교 이점
이용 사례: AI 장난감/로봇, AIOT 디바이스, 스마트 스피커, 공업제어 기기, 스마트 홈
그림 8: AWA89501QNR 의 적용 사례 시나리오
3. 딥 러닝 노이즈 감소 기능을 갖춘 AI 음성 칩 AWA89601QNR
딥러닝을 통한 노이즈 감소 및 에코 캔슬링 기능을 AI와 통합하고 고화질 음성 통화를 지원합니다.
해당 장면: Walkie Talkie, 건물 용 비디오 인터콤, AI 로봇, 스마트 헬멧.
그림 9: AWA89601QNR 에 적용 가능한 사례 시나리오
AI 기반 웨어러블 기기는 "디스플레이 중심" 패러다임에서 음성 상호 작용 중심 모델로 이동하고 있으며 크기가 작고 전력 소비가 적으며 음질이 향상됩니다. 좋은 음성 인식은 중요한 차별화 요소였습니다.
Ai-One 은 국내에서 개발 된 독점 칩, 소형화 된 패키징 아키텍처, 온칩 하드웨어 및 소프트웨어 통합 알고리즘 및 하드웨어 수준의 초저전력 소비 VAD, AI 안경 및 액션 카메라와 같은 웨어러블 장치에서 엔드 투 엔드 오디오 처리 문제를 해결하기 위해 네 가지 핵심 기술을 활용합니다. 원스톱 솔루션을 제공하는 통합 오디오 솔루션입니다.경량 장거리 주행, 강력한 음성 상호 작용 및 프리미엄 외부 음질을 제공하여 산업 전반에 걸쳐 차별화 된 웨어러블 제품을 개발하는 데 도움이됩니다.
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