语音“召唤”下的模数转换器该如何应对

（文章来源：半导体投资联盟）
       除智能音箱、教育机器人等已然先行试水之外，更多的产品如空调、冰箱等也在智能家居的新浪潮中等待语音的“召唤”，伴随着复杂度提升的同时是对精准度的更高要求。语音系统解决方案如何顺势而为？

如果细数智能家居系统语音控制的难题，最需要直面的无疑是应对距离和噪音的挑战。德州仪器(TI)音频产品市场工程师Abhi Muppiri表示：“在实际应用场景当中，由于距离远或空间大而导致采集的音量过小，往往会影响语音控制的效果。此外，在嘈杂的环境中，能否准确识别声音信号亦是挑战。”

而且，由于智能家电所处“位置”和对麦克风的不同配置要求，语音方案需要进行灵活有效的调整。“比如空调一般挂在墙上，距离就会是一大问题。而如果放置在客厅，使用时会有额外的噪音比如电视声音等需要识别并消除。因而，不同应用产生需求不一，需要根据客户终端的考量进行针对性地调整。” Abhi Muppiri分析指出。

针对上述需求，除了语音芯片处理速率不断提升之外，实现对语音信号的采样、压缩、EQ等处理的ADC（模数转换）也须不断“优化”。“音频市场对ADC的需求体现在高信噪比、高采样率等。” Abhi Muppiri提及。而作为语音方案中必不可少的麦克风，也需ADC的“配合”。Abhi Muppiri进一步指出，市场上通行的或是数字或是模拟麦克风，在为客户预研相关产品时，需使用不同的ADC来配合测试，以利于选择成本更优的方案。

“通常来说，数字麦克风的功耗比模拟麦克风更低，但模拟麦克风的信噪比却比数字麦克风更好。” Abhi Muppiri分析两者的优劣时说。基于这一挑战，TI的新一代Burr-Brown音频ADC--TLV320ADC5140应运而生。

作为业界具备同等性能体积更小的四通道音频ADC，TLV320ADC5140功力不凡。它可在嘈杂的环境中实现低失真录音，还可在任何环境中进行远场高保真录音，可比行业同类产品远4倍的距离即声源超过10米以上采集到清晰的语音。

对于实现诸多优势的“功丞”，Abhi Muppiri如数家珍地说，一是利用波束形成系统，内置的120dB动态范围增强器(DRE)可在保持低失真录音的同时增强低音量音频信号，还可改善在任何环境中的远场高保真录音。二是支持超过106dB动态范围的最新高信噪比麦克风的ADC，提供了高品质的语音兼容性。三是集成支持多功能系统设计。其最多可支持麦克风输入的四个模拟通道或八个数字通道（或其组合）进行同步采样，从而确保了系统灵活性，另外还提供增益和相位校准等可编程功能，以均衡麦克风阵列失配。

在这么多“护法”加持之下，TLV320ADC5140实现了高性价比，不仅在48kHz时该产品每个通道的功耗亦仅为9.5mW，还可在不牺牲系统可靠性的情况下缩小设计体积，。

而这一切离不开TI对Burr-Brown的“再造之功”。要知道，Burr-Brown公司可谓优质音频的元老。在被TI收购之后，TI延续了Burr-Brown的精髓与内涵，继续开发用于汽车领域、专业音频以及智能家居相关的音频产品，TLV320ADC5140成为一大“代言”。

Abhi Muppiri最后提到：“TI已推出了一系列ADC、DAC、Class-D在内的音频解决方案，形成了完整的闭环。”
       （责任编辑：fqj）