Designs für reagierende, intelligente Lautsprecher
Smart Speakers – besser hören, besser klingen, intuitiver reagieren
Ein Smart Speaker (intelligenter Lautsprecher) ist ein Gerät, in dem Lautsprecher und Sprachsteuerung über einen integrierten virtuellen Assistenten so kombiniert sind, dass eine intuitive Interaktion mit dem Anwender sowie eine berührungslose Aktivierung mithilfe eines Schlüssel- oder Startwortes möglich sind.
Vor einiger Zeit waren solche Lautsprecher in Haushalten noch technische Neuigkeiten, inzwischen gehören sie quasi schon zum Alltag. Durch diese zügige Einführung werden die Erwartungen der Nutzer an solche Geräte immer größer. Wenn sie die Befehle allerdings nicht verstehen oder hören, stellt sich schnell Frustration ein, und die Nutzungszahlen sowie das Wachstum in diesem Bereich sinken. Mit Komponenten wie MEMS-Mikrofonen, Controllern für Touchscreens und dem innovativen Einsatz von Radar lässt sich das Benutzererlebnis im Segment der intelligenten Lautsprecher deutlich verbessern.
Infineon verfügt über langjährige Erfahrung in den Bereichen Sensoren, Konnektivität und Stromversorgung, mit denen die Anforderungen im Markt für Endanwender erfüllt werden können. Dies gilt nicht nur für die außergewöhnliche Leistungsfähigkeit der Produkte, sondern beinhaltet auch einen zuverlässigen Kundendienst und Betrieb der Geräte.
Design-Überlegungen im Zusammenhang mit der Architektur für intelligente Lautsprecher:
Die 60-GHz-Radartechnologie von Infineon eröffnet ganz neue Möglichkeiten der Interaktion zwischen Anwendern und Geräten. Sie erfasst die Anwesenheit und Bewegungen von Menschen mit hoher Genauigkeit. Der Chip ist sehr klein (5 x 6,5 mm) und zeichnet sich durch einen äußerst geringen Stromverbrauch aus. Die Technologie wurde jetzt erstmals in ein Smartphone integriert und ermöglicht eine Steuerung durch Gesten. Angesichts der bevorstehenden Markteinführung entsprechender Produkte noch in diesem Jahr können Sie sich bereits jetzt gerne an uns wenden und erfahren, wie Sie Ihre Lautsprecher mit innovativer Umgebungsintelligenz durch Radartechnologie ausstatten können.
Die Produktfamilie PSoC® 4000 bietet mit CapSense® die branchenweit beste kapazitive Touch-Sensor-Technologie zur Implementierung von Tasten, Schaltern, Schiebereglern und Näherungssensoren.
Je nach Anzahl der benötigten E/As bzw. berührungsempfindlichen Schalter oder Tasten empfehlen wir unsere Produkte PSoC®4000S oder PSoC®4100S. Die Produktfamilie PSoC® 4000 umfasst die kostengünstigen Mikrocontroller Arm® Cortex®-M0 und M0+ für den Einsteigerbereich. Mit den Bausteinen der Familie PSoC® 4100 dagegen lassen sich über programmierbare Analogblöcke intelligente Analogfunktionen einbinden. Zu den programmierbaren Analogblöcken gehören Analog/Digital-Wandler (ADWs), Digital/Analog-Wandler (DAWs), Komparatoren mit geringer Leistungsaufnahme und Operationsverstärker. Der PSoC 4100BL ist mit einem integrierten Bluetooth® Low Energy-Funk-Subsystem ausgestattet.
Wenn Ihr Bedienfeld eine Metallauflage benötigt, ist der PSoC®4700S mit rauschunempfindlicher, induktiver und kapazitiver Sensor-Benutzerschnittstelle die erste Wahl. Die Produktfamilie PSoC® 4700 ergänzt die MCU-Familie „Sense Anything“ um anspruchsvolle Sensorik. Hierzu gehören unter anderem eine leistungsfähige kapazitive Erfassung, induktive Erfassung und Herzfrequenzerfassung. Mit diesen fortschrittlichen Sensorik-Technologien lassen sich mithilfe spezieller Analogblöcke in den Portfolios der Produktfamilie PSoC® 4 innovative Lösungen für Designs der nächsten Generation verwirklichen.
Die AIROC™ Wi-Fi & Combos integrieren WLAN nach IEEE 802.11a/b/g/n/ac und Bluetooth® in einer Ein-Chip-Lösung. So sind IoT-Designs mit kleinerem Formfaktor realisierbar. Kombinationslösungen stehen sowohl für 1x1-SISO-Konfigurationen mit PHY-Datenraten von bis zu 433 Mbit/s und für 2x2-MIMO-Konfigurationen mit PHY-Datenraten von bis zu 867 Mbit/s zur Verfügung. Diese Lösungen sind mit externen MCUs für Echtzeitbetriebssysteme (RTOS) und mit Linux auf Anwendungsprozessoren koppelbar, sodass ein komplettes System mit WiFi + Bluetooth® implementiert werden kann. Wir unterstützen unsere WiFi + Bluetooth®-Kunden über unser globales Netzwerk aus IoT-Partnern, wobei produktionsreife, vollständig zertifizierte AIROC™ Wi-Fi & Combos genutzt werden, die sowohl auf Linux- als auch auf RTOS-basierten Plattformen einsetzbar sind.
Empfohlene AIROC™ Wi-Fi & Combos für den Einsatz in intelligenten Lautsprechern:
XENSIV™ MEMS-Mikrofone setzen einen neuen Leistungsstandard und überwinden die bisherigen Beschränkungen in der Audiosignalkette. Ein VUI-Produkt benötigt zuverlässige, für das System geeignete, hochempfindliche Mikrofone. Damit ein Sprachsystem gut funktioniert, müssen vom Mikrofon hochwertige Rohdaten geliefert und von den Sprachverarbeitungsalgorithmen des Hauptsystems weiterverarbeitet werden. Infineon ermöglicht eine schnelle und einfache Integration in Ihr Design, sodass Sie Ihr Produkt zügig auf den Markt bringen können. Testreihen sind ohne Verzögerung durchführbar.
Die Integration von sprachgesteuerten Benutzerschnittstellen (VUI) in Produkte, die bisher keine Audioschnittstelle besitzen, oder die Implementierung eines Appliance-Designs in intelligente Lautsprecher, TVs, Haushaltsgeräte etc. ist bekanntermaßen meist schwierig zu realisieren.
Infineon unterstützt Sie von Projektbeginn an und während des Entwicklungsprozesses bei der Realisierung eines erfolgreichen digitalen Audioassistenten-Designs mit Geräten wie XENSIV™ MEMS-Mikrofonen.
Sprachgesteuerte Benutzerschnittstellen müssen von Anfang richtig konzipiert werden, da von ihnen die Akzeptanz der Konsumenten und die spätere Integration von zusätzlichen Services abhängt. Die Interaktion zwischen Mensch und digitalem Assistenten sollte sich so intuitiv und natürlich wie möglich gestalten.
Designen Sie Produkte und Geräte mit erstklassigem Spracherlebnis für Ihre Nutzer. Zum Beispiel mit dem IM69D130 MEMS-Mikrofon, das speziell für Applikationen entwickelt wurde, bei denen ein geringes Eigenrauschen (hoher SNR), ein großer Dynamikbereich, niedrige Verzerrungen und ein hoher AOP erforderlich sind.
Überzeugende Systemvorteile
Die hochempfindlichen MEMS-Mikrofone von Infineon bieten zahlreiche Systemvorteile für die verschiedenen Anwendungsszenarien.
- Flüstermodus: Systeme mit Infineon Mikrofon weisen eine höhere Erkennungsrate von Sprachbefehlen auf, die mit leiser Stimme gegeben oder geflüstert werden. Dies verbessert den Benutzerkomfort und optimiert die Interaktion.
- Mehrraumszenarien und Erkennung auf größere Entfernungen: Durch den immer selbstverständlicheren Umgang mit Sprachtechnologien steigen die Ansprüche der Benutzer an die Geräte. Sie erwarten eine natürliche Interaktion, auch quer durch den ganzen Raum oder von einem anderen Raum aus.
- Sprachsteuerung mit Normalstimme: Sprachgesteuerte Geräte versprechen einen komfortableren Alltag und ihre Technologie muss diesem Versprechen gerecht werden. Mikrofone von Infineon schaffen die ideale Grundlage für ein erstklassiges Sprachnutzererlebnis.
Kostensparend und kompakt – die Designlösung von Infineon
Wird die Sprache zur Steuerung eines Produkts verwendet, ändert dies auch das Produktdesign, da nur noch wenige oder gar keine Tasten mehr vorgesehen sind.
Mit unseren Lösungen lässt sich bei bestimmten Anwendungen die Anzahl an Mikrofonen reduzieren, was ein kompakteres Design mit weniger Komponenten erlaubt und die Gesamtsystemkosten senkt.
In einer vergleichsweise frühen Phase befindet sich eine Technologie, die sich bald durchsetzen wird: Radarsensoren von Infineon, die im Zuge der Bestrebungen der Lautsprecherhersteller, ihre Lautsprecher intelligenter zu machen, bereits in den Fokus gerückt sind. Beispielsweise können anhand der Information, ob sich jemand im Raum befindet oder nicht, zusätzliche Funktionen ein- oder ausgeschaltet werden, sodass eine intuitivere Interaktion des Anwenders mit dem Lautsprecher erfolgt, Energie eingespart werden kann und die Privatsphäre geschützt bleibt.
Intelligente Lautsprecher werden gerne genutzt, um Musik zu hören, aber die Klangqualität der heutigen Geräte ist oft nicht zufriedenstellend. Die MERUS™-Verstärkerlösungen von Infineon sorgen für einen hervorragenden Sound. Außerdem wünschen die Verbraucher, dass sie ihre tragbaren Geräte flexibler nutzen können. Diese Anforderung lässt sich mit den akkuschonenden MERUS™-Verstärkerlösungen erfüllen, die einen Hörgenuss bis zum Doppelten der bisherigen Wiedergabedauer ermöglichen. Überdies können die Entwickler damit Hochleistungsprodukte ohne Kühlkörper und ohne Filter konzipieren und somit ihre Designs vereinfachen.
Eine weitere Anforderung an die Lautsprecher betrifft die Stromversorgung: Effizient und platzsparend soll sie sein, denn kein Kunde ist glücklich, wenn ein klobiges Netzteil vom eleganten Design des eigentlichen Gerätes ablenkt. Noch schlimmer wäre es aber, wenn ein ungeeignetes Netzteil dazu führen würde, dass der Lautsprecher wegen einer Überspannung zerstört wird. Effiziente, robuste MOSFETs und Treiber sind daher eine wesentliche Voraussetzung – verlassen Sie sich dabei auf Produkte von Infineon, wir haben langjährige Erfahrung im Design von Stromversorgungssystemen.
The smart speaker trends such as smart home control, portability, or data security require best-in-class products. Stay tuned to see what Infineon offers.
Watch now
Infineon’s EZ-PD™ BCR: USB-C Barrel Connector Replacement Solution
In this eLearning you will learn the following:
- Get to know the USB-C evolution and key trends in USB-C adoption
- Learn the benefits of converting a barrel power connector to USB-C
- The advantages of EZ-PD™ BCR solution
- How to quickly prototype a USB-C power input for a product
Webinars
In this webinar on-demand, you will
- Learn more about smart speaker design trends
- Explore enablement of innovative use cases by Infineon's products
- Get insights into the new smart speaker evaluation kit and its functionalities
-Experience technical deep dives with a focus on future connectivity, vital sensing by 60 GHz radar sensor and more
In this webinar, you will gain:
- A basic understanding of the smart speaker application and its (future) use cases
- Insights in the smart speaker market, key trends, and functional blocks
- Expert knowledge in Infineon's products and solutions for smart speakers and the supporting materials
