智能音箱职业的竞赛益发剧烈，各大制造商都在争相开发功用更强壮、运用更便利的产品。当今的智能音箱具有语音交互、人工智能、智能家居操控及多媒体播映等丰厚的功用。要在竞赛中占有先机，智能音箱的规划有必要在整体体系本钱、电池续航才能、热效应、回声消除和音质方面具有优势。
整体体系本钱
下降体系本钱是整个智能家居职业的重中之重。在智能音箱规划中，规划人员最有或许做到的是经过音频扩大器下降体系本钱。德州仪器(TI)的音频规划团队并未献身音质体现来交换体系本钱，而是另辟蹊径，环绕音频扩大器开发了一系列解决方案，可在提高功用的一起下降体系本钱。
例如，针对 10 W 以下的音频体系，TI 电磁搅扰按捺技能用铁氧体磁珠替代了电感器。4 个电感器的均匀本钱为 0.16 美元，而 4 个铁氧体磁珠的均匀本钱仅为 0.04 美元。这样，仅这一项，规划人员就可在一个双声道体系中均匀节省 0.12 美元。
电池续航才能和热效应
小尺度电池能够使智能音箱更细巧、更轻、更便携。而更高的功率和优化的热效应，不只有助于减小电池尺度，还能够坚持电池的续航才能。
麦克风和片上体系(SoC)是首要的耗电组件，但它们需求继续听取指令。因而，要下降待机功率和热耗散，规划人员有必要从其它方面着手。。
从音频扩大器着手是其间一个抱负挑选，由于除SoC外，它的待机功耗最高，热耗散也最大。要下降待机功耗，运用混合调制模块音频扩大器可调整输出脉冲宽度调制的作业周期，操控从电感器到音箱的电流，然后削减 50% 的搁置电流。这样，便能够下降整体功耗，优化热耗散，终究无需添加电池尺度即可延伸电池的续航时刻。
回声消除
语音辨认的精确性会影响虚拟帮手的功用，也是智能音箱功用的一个重要目标。其间的一项应战便是，麦克风会拾取各式各样的环境噪声，包含其它电器、人员对话，乃至是智能音箱正在播映的音乐。为了过滤环境噪声，更精确地辨认用户的语音指令，智能音箱应装备多个麦克风，并选用归纳技能完成精确的语音辨认。
其间一项技能便是回声消除，它能够辨认播映中音乐的数字信号，然后将该信号从麦克风输入中去除。回声消除以数字化方法消除全部背景噪声，包含音乐。为了更好地滤除环境噪声，带有回声消除功用的音频扩大器有一个SDOUT (电子声响输出)信号。如图 1 所示，SDOUT 信号馈入 SoC，滤除麦克风收到的音乐信号。
图 1：回声消除体系框图
高音质
智能音箱的规划细巧漂亮。但尺度小了，音频输出功率也会减小。具有杰出音箱维护功用的扩大器可在无损音质的情况下增大音箱的音量输出。使用算法和模型，音箱维护扩大器可分析输入的音乐信号，然后供给 5 倍于音箱额定功率的峰值输出功率，终究完成两到三倍的输出音量扩大作用，并且不会影响音箱的音效。如此一来，外形细巧的智能音箱也能完成高品质音效。
下一个机会是什么?
除了在传统音箱中参加语音互动功用之外，智能音箱商场的另一个重视重点是完成高保真声响。虽然现在商场上的大部分蓝牙(Bluetooth® )音箱都不具有语音辨认或语音交互功用，但在不久的将来，蓝牙加上语音辨认、语音交互将成为商场标配。
自带电池的便携式智能音箱，需求完成具有和线路供电音箱平等的功率，这将成为智能音箱规划的下一个机会。
在曩昔的 10 年里，音箱规划已从大型、家用型渐渐向更细巧便携、更智能的个人使用演化，在这个过程中，德州仪器供给了很多的技能和体系解决方案，以完成智能音箱更长的续航时刻、更好的音质体会、安稳的衔接性以及快速的充电作用，并尽或许地为客户下降体系本钱图 2 展现了德州仪器的智能音箱体系框图，可供快速进行体系选型和规划。
图 2：TI 智能音箱体系框图
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作者：
Benwei Xin，德州仪器(TI)商场业务经理
Wenchau Albert Lo，德州仪器(TI)个人电子产品体系工程师
