応答型スマートスピーカー設計

概要

高精細音声認識および高音質で直感的に応答するスマートスピーカー

スマートスピーカーとは、1つのキーワードや起動時の呼びかけに使用するウェイクワードにより、直感的な対話とハンズフリーの起動を行う統合仮想アシスタントを搭載したスピーカーと音声コマンドデバイスの一種です。

以前のスマートスピーカーは、家庭内において目新しい存在でしたが、現在ではあたりまえの存在になりつつあります。こうした急速な普及により、スマートスピーカーに対するユーザーの期待は高くなっており、デバイスがコマンドを理解できなかったり、聞き取れなかったりした場合、利用率の低下を招き、市場は成長するものデバイスの潜在能力を十分発揮できない状態になります。MEMSマイク、タッチコントローラなどの製品、またレーダーなどの新技術は、スマートスピーカーセグメントのユーザー体験を向上させるカギとなります。

インフィニオンは、優れた性能および信頼性の高い顧客サービスと運用という点で、消費者市場の要求を満たすセンサー、コネクティビティ、電源ソリューションに関して長年培った専門知識を持っています。

製品

スマートスピーカーアーキテクチャ全体にわたって様々な設計上の考慮事項に注目：

インフィニオンの60GHzレーダー技術の詳細

インフィニオンの60GHzレーダー技術は、ユーザーと機器の間で新しい形態のインタラクションを実現します。これにより、人の存在および動作の高精度な検知が可能になります。チップは非常に小型で (5 X 6.5mm)、低消費電力を実現しています。この技術は、すでにスマートフォンに採用されており、初のジェスチャーコントロールを実現しています。今年市場投入したこのレーダー製品を使って、コンテキストアウェアな、真のスピーカーイノベーションを実現する方法について、インフィニオンに今すぐお問い合わせください。

スマートスピーカー向け無線接続ソリューション – インフィニオンのWi-FiおよびBluetooth®向けシングルチップソリューションをご確認ください

AIROC™ Wi-Fi & Combosは、IEEE 802.11a/b/g/n/ac WLANおよびBluetoothをシングルチップに統合しており、小型フォームファクターのIoT設計を可能にします。このコンボソリューションは、最大433 Mbps PHYデータレートの1x1 SISO、最大867 Mbps PHYデータレートの2x2 MIMOのいずれも提供可能です。このソリューションは、RTOS用の外付けMCUとともにアプリケーションプロセッサ上のLinuxと組み合わせて、完全なAIROC™ Wi-Fi & Combosシステムを実装することができます。インフィニオンは、LinuxおよびRTOSベースのプラットフォーム上で動作する、量産品向けに利用が可能な完全認証済みのAIROC™ Wi-Fi & Combosを利用して、グローバルなIoTパートナーのネットワークを通じてWi-Fi + Bluetoothのお客様をサポートしています。

スマートスピーカー向けに最適なAIROC™ Wi-Fi & Combosコンボソリューションは次の通りです。

インフィニオンの品質を採用して、音声ユーザーインターフェイス（VUI）のための最先端の音声入力をお確かめください

XENSIV™ MEMSマイクは、新しい性能の基準を示しており、従来のオーディオチェーンの限界を解消することができます。製品には、そのシステムに適した、高信頼性で高感度のマイクが必要です。音声システムが良好に機能するためには、メインシステムで動作する音声処理アルゴリズムに対して、マイクから高品質の生データが供給されなければなりません。インフィニオンは、お客さまが音声ユーザーインターフェイス（VUI）を迅速かつ容易に設計に取り入れて、製品を早期に市場に投入するお手伝いをします。試験スキームを遅延なしに実現できます。

今まで音声インターフェイスがなかった製品に音声制御ユーザーインターフェイス（VUI）を製品に組み込む場合、あるいは、スマートスピーカー、テレビ、家電などの機器設計を実施する場合、必ず障害があるのはご存じのとおりです。

インフィニオンは、XENSIV™ MEMSマイクなどのデバイスを提供して、コンセプトの初期段階および開発プロセスの全体にわたって、お客様のデジタル音声アシスタント設計を支援します。

音声ユーザーインターフェイスは、最初から設計する必要があります。これは、消費者に受け入れられるためにも、また、将来の付加価値サービス統合のためにも重要です。人間とデジタルアシスタントとの間の対話は、できるだけ直感的かつ自然でなければなりません。
クラス最高の音声体験をユーザーに提供できる製品や機器を設計しましょう。たとえば、IM69D130 MEMSマイクは、低い自己雑音（高SN比）、低ひずみ、広いダイナミックレンジ、さらに、高いアコースティックオーバーロードポイントを必要とするアプリケーションに最適です。

卓越したシステムメリットをご覧ください

詳細なユースケースに応じて、高感度なインフィニオンのMEMSマイクは、さまざまなシステムメリットを提供します。

ささやきモード：小さな声の、あるいはささやき声の音声コマンドであっても、インフィニオンのマイクであれば、認識できる可能性がより高くなります。これにより、ユーザーの利便性が向上し、対話が円滑になります。
複数の部屋および遠距離のシナリオ：ユーザーが音声テクノロジーに慣れてくると、機器への期待が高くなり、部屋の反対側や他の部屋から自然な対話を求めるようになります。
通常の音声：音声制御付きの機器が日常生活に多大な利便性をもたらすために、テクノロジーは、期待に応えなければなりません。インフィニオンのマイクは、すばらしい音声ユーザー体験の確固たる基盤を築きます。

インフィニオンの設計ソリューションでスペースとコストの節減

音声を使うようになれば、消費者向け製品のボタンの削減、さらには除去など、製品の設計にも影響があります。
インフィニオンのソリューションは、特定のアプリケーションにおけるマイクの個数低減、部品点数削減、システム全体のコスト節減を実現します。

スマートスピーカー設計におけるタッチコントロール実装方法

PSoC® 4000ファミリは、業界最高の静電容量センシング技術であるCapSense®を搭載しており、ボタンやスライダー、近接センサーの実装に最適です。

インフィニオンは、必要なI/Oやタッチボタンの数に応じて、PSoC®4000SおよびPSoC®4100Sを提供しています。PSoC® 4000ファミリは、Arm® Cortex®-M0およびM0+搭載マイクロコントローラーの中でも費用対効果の高い入門レベルのファミリです。PSoC® 4100ファミリは、プログラマブルアナログブロックによるインテリジェントなアナログを統合しています。プログラマブルアナログブロックには、A/D変換器 (ADC)、D/A変換器 (DAC)、低電力コンパレータ、オペアンプがあります。PSoC 4100BLは、Bluetooth Low Energy無線およびサブシステムを搭載しています。

HMIソリューションにメタリック オーバーレイを採用する場合は、ノイズ耐性の高い誘導性および静電容量性センシングのユーザーインターフェースを備えたPSoC®4700Sが最適です。PSoC® 4700ファミリは、高度な静電容量性センシング、誘導性センシング、心拍数センシングなど、「Sense Anything (何でもセンシング)」が可能な高度なセンシング技術を提供します。PSoC® 4ポートフォリオに搭載されている特別なアナログブロックを利用することで、これらの高度なセンシング技術を実現し、次世代設計の革新的なソリューションを可能にします。

無限の可能性 - 存在検知など

スマートスピーカーは音楽を聴くためによく使用されますが、多くの場合、今日のスピーカーのオーディオ品質は満足できるものではありません。卓越した音質を実現するには、インフィニオンのMERUS™アンプソリューションをご利用ください。また、消費者はスピーカーの移動に関してさらなる柔軟性を期待しています。この要件には、最大で2倍長いバッテリ再生時間を可能にするMERUS™アンプソリューションで対応できます。それに加えて、設計者はヒートシンクとイネーブルフィルタなしで高性能のものを設計し、各自の設計を簡略化することもできます。

改良されたオーディオとより高い柔軟性

同様に初期の段階では、スピーカーメーカーはスピーカー内のインテリジェンスの量を増やすことを検討しているため、新しいテクノロジー（初登場をすでに果たしているインフィニオンレーダーセンサー）はその段階に向かって進んでいます。たとえば、周囲に誰かいるかどうかに関する情報の取得は、スピーカーとのより直感的なインタラクション、省エネ向上、およびプライバシーの強化を可能にする追加機能のオン/オフを切り替えるのに役立ちます。

効率的な電源

また、スピーカーには効率的かつスペースを取らない方法で電力を供給する必要があります。上品に設計されたメインデバイスから転用されるスピーカー電源に満足している消費者はいません。また、さらに悪いことに、過電圧によりメインスピーカーを破壊する電源もあります。したがって、効率的で堅牢なMOSFETおよびドライバは重要な要件であり、パワーシステム設計におけるインフィニオンの長年の専門技術で容易に対応できます。

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