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什么是語音芯片?作用是什么?

2019年06月12日 09:01 lq 作者: 用戶評論(0

什么是語音芯片?

語音芯片定義:將語音信號通過采樣轉(zhuǎn)化為數(shù)字,存儲在ICROM中,再通過電路將ROM中的數(shù)字還原成語音信號。

根據(jù)語音芯片的輸出方式分為兩大類,一種是PWM輸出方式,一種是DAC輸出方式,PWM輸出音量不可連續(xù)可調(diào),不能接普通功放,目前市面上大多數(shù)語音芯片是PWM輸出方式。另外一種是DAC經(jīng)內(nèi)部EQ放大,該語音芯片聲音連續(xù)可調(diào),可數(shù)字控制調(diào)節(jié),可外接功放。

普通語音芯片放音功能實質(zhì)上是一個DAC過程,而ADC過程資料是由電腦完成,其中包括對語音信號的采樣、壓縮、EQ等處理。

錄音芯片包括ADC和DAC兩個過程,都是由芯片本身完成的,包括語音數(shù)據(jù)的采集、分析、壓縮、存儲、播放等步驟。

ADC=Analog Digital Change 模數(shù)轉(zhuǎn)換

DAC= Digital Analog Change 數(shù)模轉(zhuǎn)換

音質(zhì)的優(yōu)劣取決于ADC和DAC位數(shù)的多少。例如:20秒到 340秒,最低從10秒到340秒。語音芯片直觀的從名稱上來看,就是與語音有關(guān)的芯片,語音就是存儲的電子聲音,凡是能發(fā)出聲音的芯片,就是語音芯片,俗稱聲音芯片,英文準確些來說應(yīng)該是Voice IC.  在語音芯片的大家庭中,根據(jù)聲音的類型不同可分為(Speech IC)和(Music IC)兩種。這兒應(yīng)該算是語音芯片專業(yè)的區(qū)分方法。

2、語音信號的量化表述:(分類:語音芯片?和?音樂芯片)?

(a)?“語音芯片”介紹:??

(1)語音信號的量化

采樣率(f)、位數(shù)(n)、波特率(T)??采樣:將語音模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號。??采樣率:每秒采樣的個數(shù)(byte)。

波特率:每秒鐘采樣的位數(shù)(bit)。波特率直接決定音質(zhì)。Bps:bit?per?second

采樣位數(shù)指在二進制條件下的位數(shù)。一般在沒有特別說明的情況下,聲音的采樣位數(shù)指8位,由00H--FFH,靜音定為80H。?

(2)采樣率

奈奎斯特抽樣定理(Nyquist?Law):要從抽樣信號中無失真地恢復原信號,抽樣頻率應(yīng)大于2倍信號最高頻率。抽樣頻率小于2倍頻譜最高頻率時,信號的頻譜有混疊。抽樣頻率大于2倍頻譜最高頻率時,信號的頻譜無混疊。

嗓音的頻帶寬度為20~20K?HZ左右,普通的聲音大概在3KHZ以下。所以,一般CD取的音質(zhì)為44.1K和16bit,如果碰到某些特別的聲音,如樂器,音質(zhì)也有用48K和24bit的情況,但不是主流。

一般在我們處理針對普通語音IC的時候,采樣率最高達到16K就夠了、說話聲一般取8K(如電話音質(zhì))、6K左右。低于6K效果比較差。

在應(yīng)用單片機的過程中,采樣越高,定時器中斷速度越快,會影響到其他信號的監(jiān)控和檢測,所以要綜合考慮。

語音芯片有什么作用

語音芯片主要就是是產(chǎn)品上增加語音播報的功能,實現(xiàn)的也就是把語音播放出來。

常見的如:小家電按鍵語音、安全警報提醒、貨車報“左轉(zhuǎn)彎,請注意”等等,應(yīng)用非常的廣泛

語音芯片的種類,不過主要的分類基本也就大致兩種:

1、第一種,稱之為OTP語音芯片,大多數(shù)是SOP8封裝的語音芯片,內(nèi)置幾段常用的語音,出廠之后就固化死了,不可修改,這個是通過專用的燒錄器燒錄進去的,也有可能是在制作晶元的時候就已經(jīng)光照進去了,這種就需要很大的量了,所以運用不靈活,而且播放音質(zhì)一般。

2、第二種,就是MP3語音芯片芯片,它是支持MP3解碼,比OTP語音芯片在技術(shù)上是一個跨越,將MP3這種優(yōu)秀的技術(shù)應(yīng)用于語音芯片上,同時他強大的usb直接虛擬flash成為U盤,這樣更新語音非常方便,直接像拷貝U盤一樣拷貝語音進去就可以了。也可以通過外掛TF卡、SD卡或者U盤的方式進行解碼播放,播放聲音細膩優(yōu)質(zhì)。

語音芯片發(fā)展趨勢

趨勢一、定制化、低功效、高效能、端智能

語音芯片以其定制化、低功效、高效能、端智能以及成本上的優(yōu)勢等勢必會在未來占據(jù)重要的市場地位,成為人與云端溝通的橋梁。在亞馬遜、阿里、小米等公司的助推之下,智能音箱的銷售在全球取得了爆發(fā)式的增長,語音芯片的出貨量也將出現(xiàn)一個爆發(fā)??v觀這個語音芯片的發(fā)展歷史,他經(jīng)歷了通用組合芯片、語音芯片、語音AI芯片三個階段。而在起一個通用組合芯片階段,由于芯片本身漫長的研發(fā)周期和高昂的研發(fā)投入,在當時并沒有形成一定的市場規(guī)模的前提下,市場上并沒有后出現(xiàn)專門運用了語音芯片的產(chǎn)品。另外一個方面,在語音交互場景出現(xiàn)的初期,智能設(shè)備并沒有形成一定規(guī)模的銷量,即使相關(guān)的從業(yè)者看到了潛在的機會,研發(fā)一款成熟的語音芯片所需要的前期的投入成本決定在初期的智能設(shè)備上不可能大規(guī)模使用語音芯片,只能以其他芯片作為過渡。

趨勢二、AI語音芯片蓄勢待發(fā)

未來,隨著華為麒麟970芯片以及蘋果A11芯片的推出,AI芯片成為行業(yè)熱議的話題。所謂AI芯片也被稱為AI加速器或計算卡,即專門用于處理人工智能應(yīng)用中的大量計算任務(wù)的模塊(其他非計算任務(wù)仍由CPU負責),從而實現(xiàn)端側(cè)智能。

目前無論是智能音箱還是其他智能設(shè)備,更多的智能都是在云端來實現(xiàn),但云端存在著語音交互“時延”的問題,對網(wǎng)絡(luò)的需求限制了設(shè)備的使用空間,以及由此帶來的數(shù)據(jù)與隱私危機。為了讓設(shè)備使用場景不受局限,用戶體驗更好,端側(cè)智能以成為一種趨勢,語音AI芯片也隨之而來。

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( 發(fā)表人:李倩 )

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