HDMI2.1與主動(dòng)降噪在智能家居中大有可為

1   HDMI 2.1與ANC(主動(dòng)降噪)在智能家居中的應用機會(huì )

過(guò)去幾年，“智能+”在家居行業(yè)涌現一些熱門(mén)應用，智能音箱、智能門(mén)鎖、智能攝像機成為千萬(wàn)級的爆品品類(lèi)。隨著(zhù)5G 的全面部署，5G+AIoT 賦能下，家居產(chǎn)品有望迎來(lái)全面革新智能形態(tài)，家居行業(yè)正式邁入爆發(fā)期，智能新技術(shù)有望全面融入家居空間。特別是ANC（主動(dòng)降噪）、HDMI2.1 等新技術(shù)在智能家居應用中發(fā)揮關(guān)鍵賦能作用，為更加智能和舒適居家提供更多產(chǎn)品創(chuàng )新機會(huì )。

ADI音視頻產(chǎn)品總監 David Dashefsky

在消費全面升級的今天，智能家居設備品類(lèi)不斷豐富，場(chǎng)景化特征明顯。其中，傳感器、轉換器、處理器和收發(fā)器是智能家居產(chǎn)品應用開(kāi)發(fā)中不可或缺的部分。

這些器件可收集和傳輸數據，以實(shí)現智慧功能并激發(fā)其潛能。這是“智慧”開(kāi)始的地方，其中智能、高精度和可靠性要求至關(guān)重要，是提供檢測、測量、解譯、連接和分析功能的組件——運行在智慧家居前沿的器件。半個(gè)多世紀以來(lái)，ADI 一直在率先實(shí)現并推動(dòng)這些器件發(fā)展。此外，智慧家居要依賴(lài)于家居產(chǎn)品的智能。擁有信息不等于擁有洞察力。只有準確、可靠的數據，才最有價(jià)值。憑借最佳質(zhì)量數據、邊緣智能和可靠連接，才可為家居邊緣端和云端提供深度學(xué)習和洞察力。這也是ADI 的關(guān)注點(diǎn)。

ADI 音視頻產(chǎn)品總監David Dashefsky 指出，現在的智能家居會(huì )通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的音視頻設備、空調控制、安防系統、數字影院系統等等連接到一起。

它與戶(hù)主使用者的交流方式大部分是用語(yǔ)音來(lái)完成的。我們看到的趨勢是隨著(zhù)智慧屏的普及，今后智能家居與使用者的交流方式會(huì )是智慧屏和語(yǔ)音并存。即通過(guò)事先設定或具備自我學(xué)習能力的智慧屏，適時(shí)地或者在你經(jīng)過(guò)或停留在屏幕前時(shí)，顯示你感興趣的或需要的信息，例如天氣、通勤交通或你的下一個(gè)會(huì )議。

2   HDMI 2.1應用的挑戰及解決方案

ADI音視頻產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理 竇烈

ADI 音視頻產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理竇烈認為，HDMI 2.1提供了支持下一代智能家居音視頻設備及數字影院系統的技術(shù)。目前市面上新發(fā)布的智慧屏產(chǎn)品能夠支持前沿的120 幀（靠插幀）、8K 解碼（但屏還是4K 的）和高動(dòng)態(tài)范圍成像（HDR 但還不是Dynamic HDR）等等。所以將來(lái)需要用HDMI 2.1 來(lái)解決以上這些不足，同時(shí)也帶給用戶(hù)更高級以及與高端大屏更匹配的音響效果（DOLBY ATMOS 和dtsX）。工程師在設計HDMI 2.1 產(chǎn)品時(shí)面臨的挑戰在于其前所未有的高數據傳輸速率、更高難度的壓縮和加密技術(shù)、以及更嚴格的接口兼容需求。這需要工程師在設計符合HDMI 2.1標準的產(chǎn)品時(shí)，從編程、系統兼容和認證等多個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng )新，同時(shí)還需要實(shí)現解決方案的驗證。

ADI 擁有一系列新的符合標準認證的HDMI 2.1 接口芯片，例如用在音視頻矩陣和高端顯示屏系統中的ADV7672 和同系列的ADV767x，同時(shí)也推出了基于A(yíng)DV767x 和ADSP-SC5xx、并且通過(guò)認證的音視頻設備參考設計。我們在國內還可以幫助客戶(hù)進(jìn)行HDMI 系統標準認證所需的基本實(shí)驗室測試。除了現有的產(chǎn)品和參考設計外，ADI 也加強了未來(lái)面向智能家居應用的HDMI 2.1 產(chǎn)品的研發(fā)投入。

3   ANC應用的挑戰及解決方案

ADI中國區消費類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理 Sophie Mao

ADI 中國區消費類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理Sophie Mao 稱(chēng)，智能家居核心是為我們提供便利舒適的家居環(huán)境。現代居家對噪聲環(huán)境有越來(lái)越高的要求，降噪技術(shù)存在強烈需求，消費者愿意花更多的錢(qián)購買(mǎi)具有噪聲抑制功能的智能家用電器。ADI 將ANC 技術(shù)融入家居產(chǎn)品，量身定制ANC主動(dòng)降噪集成解決方案，例如在咖啡機、抽油煙機和洗衣機和冰箱壓縮機上，使用ANC 技術(shù)來(lái)降低其噪聲，讓客戶(hù)獲得更舒適的體驗，感受技術(shù)對生活的改變。

目前，主動(dòng)降噪有模擬和數字兩種噪聲處理電路。雖然模擬電路擁有零延時(shí)的特點(diǎn)，但組成元器件多、PCB 尺寸大、精度要求高。因而即使存在延時(shí)，但數字降噪依然是當前ANC 的主流。目前市場(chǎng)上的ANC 方案兼容性較差，那就意味著(zhù)客戶(hù)在電子，例如通路、麥克風(fēng)、Speaker 上的選擇很少，設計方案千篇一律。此外，在A(yíng)NC 產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)時(shí)，需要保證能夠有一致性的效果，其校準重點(diǎn)在于增益和濾波器系數，尤其是在Hybrid 混合式方案上。

主動(dòng)降噪最核心的3 個(gè)部分是ADC、DSP 和DAC，作為一直以來(lái)以高性能模擬技術(shù)和數字信號處理技術(shù)領(lǐng)先的ADI，在A(yíng)DC、DAC 和DSP 上自然取得先發(fā)優(yōu)勢，精妙地處理好了ANC 系統中最敏感的麥克風(fēng)信號，在保障超低功耗的同時(shí)表現出了強大的信號處理能力，同時(shí)彰顯了其在芯片小封裝與低功耗上的深厚功力。ADI ANC SoC 芯片里還藏有更多貼心的細節技術(shù)，例如在自動(dòng)控制領(lǐng)域的PID 比例積分微分控制邏輯，可以根據信號去預測后面信號的走向。

除此之外，為了幫助實(shí)現客戶(hù)產(chǎn)品的差異化，ADI會(huì )幫助客戶(hù)去解決芯片應用上的問(wèn)題，以及經(jīng)驗豐富的第三方合作伙伴可以提供非常專(zhuān)業(yè)的支持。ADI 免費的音頻處理器編程、開(kāi)發(fā)和調試軟件Sigma Studio 工具，提供多種集成至直觀(guān)的圖形用戶(hù)界面(GUI) 的信號處理算法，從而能夠創(chuàng )建復雜的音頻信號流，對于不懂編程但精通聲學(xué)的客戶(hù)群體來(lái)說(shuō)，他們也可以使用該軟件輕松完成任務(wù)。ADI 的所有客戶(hù)都可以基于Sigma Studio來(lái)做前期開(kāi)發(fā)，包括完成原型設計。

（本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界雜志》2021年2月期）