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AI,MEMS的进步迎来了语音互联网时代
2020年11月16日    阅读量:96    新闻来源:中国风格网 stylechina.com  |  投稿

AI,MEMS的进步迎来了语音互联网时代 中网时尚,stylechina.com

在用于声音和语音控制的传感器技术方面,创新在各个方面进行着,从音频设备本身到软件和算法,以及MEMS麦克风本身的重大改进。人工智能驱动的数据分析  


FierceElectronics最近与迪米特里奥斯Damianos,技术与市场分析师和自定义项目业务开发谈到YoleDéveloppement公司(Yole)对这一趋势以及如何最终将导致声音事件检测,语音识别和环境感知,甚至是未来的应用程序,如情感/同情传感使用语音(亚马逊和苹果已经拥有专利)。


随着语音控制的发展,设计工程师将需要考虑技术的独特要求和问题。

FierceElectronics(FE):您已经说过,MEMS和传感器的下一个创新将是用于声音和语音控制的音频。但是它已经不在这里了吗?有什么不同?


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Dimitrios Damianos(DD):是的,它在这里。自2003年将MEMS麦克风用于第一部摩托罗拉Razr手机以来,就一直使用它们。从那时起,它们已经走了很长一段路:他们取代了传统的驻极体电容式麦克风(ECM),以提供更好的性能,灵敏度和更低的成本,并且每年出货数十亿个。


自几年前以来,语音控制作为人机界面(HMI)一直风靡一时。现在有许多设备包括语音/虚拟个人助理(VPA),例如智能手机,智能手表,以及最近的智能扬声器和汽车。音频方面的创新实际上是在更大,更全面的范围内进行的:MEMS麦克风需要一流的性能(灵敏度)以及低功耗,因为它们用于始终开启的设备中。另外,必须捕获高质量的声音,以便进行有效的处理和高质量的渲染。您知道计算机科学中的概念:垃圾回收,垃圾清理,这意味着如果您想从数据中获取某些上下文,则它至少必须具有一定的质量。这就是为什么MEMS麦克风不断改进的原因。


在系统级别,您还需要考虑从设备到音频编解码器的整个音频链,音频软件和算法(降噪,波束成形等),数字信号处理器(DSP),最后是音频放大器和扬声器。因此,在所有这些变量的优化上,特别是在使用AI对数据进行分析的各个方面,都发生了创新,最终将导致声音事件检测,语音识别和上下文感知。


FE:哪些技术进步会加速采用并打开新的应用程序?边缘将扮演什么角色?


DD:除了一些用于MEMS麦克风(压电,光学)和MEMS微型扬声器的新技术外,语音作为HMI的采用也加速了,主要是因为AI计算方面的进步。现在,大多数计算都在云中完成,在云中训练模型,并在其中进行推理。这可以分析具有巨大价值的数据。


但是,这种情况下的数据通常由全球的GAFAM(Google,Apple,Facebook,Amazon和Microsoft)掌握,这有时会引起隐私问题。我们正在看到向云培训和边缘推理以减少延迟问题的转变。最终,将在边缘进行训练和推理,以解决隐私问题。在这种情况下,一切都在设备本地完成,并且没有数据发送到云。为了使所有训练都以小尺寸,靠近设备(在边缘)和低功耗的方式进行,正在重新考虑机器算法,并且正在研究新的计算架构,例如神经网络。


FE:成本呢?要实现您预测的市场规模,是否需要大幅降低成本?


DD:成本没有问题。MEMS麦克风的年产量为十亿个单位,价格非常低,通常在0.1-0.3美元之间,具体取决于制造商和订单规模。我们预测的MEMS麦克风的特定市场规模将通过两种方式实现:通过MEMS麦克风在各种消费类设备中的连接率的提高以及通过集成MEMS麦克风的终端系统销量的增长。最后,语音作为HMI的采用将取决于全部产品:包括MEMS麦克风,扬声器,音频处理器或计算芯片等在内的整个系统的成本,性能和功能。


FE:未来有哪些未来应用程序?


DD:我们正朝着语音互联网(IoV)时代迈进,越来越多地采用语音作为与各种日常设备的接口。确实,未来就在眼前,随着硬件和软件的不断完善,它会不断发展,为用户提供更具包容性和定制化的体验。这样,随着各种延迟,功耗,计算和隐私问题开始清除,越来越多的人将在日常生活中通过各种设备使用VPA。


在反乌托邦的意义上,一种未来派的应用将是使用语音(有时是其他传感器)数据进行情感/移情感应。从您的语气中可以推断出您的心情。亚马逊和苹果已经拥有了专利。亚马逊还有一种新的可穿戴设备,即亚马逊光环腕带,它可以分析您的语调,因此将来事情会朝着这个方向发展。


FE:尤其是随着老年人口的增加,我们何时可以期望看到基于MEMS麦克风的优质助听器?


DD:每个助听器制造商都有不同的要求,并希望开发一款特定的麦克风,这使其成为一个小批量,高要求的市场(需要高品质的麦克风),从而导致高麦克风ASP。考虑到这些限制,对于各种麦克风制造商来说,这似乎不是一个非常有利可图的市场。


尽管如此,尽管传统ECM仍然是该应用中使用最多的麦克风,但助听器仍越来越多地采用MEMS麦克风。长期以来,MEMS麦克风的小尺寸一直是其主要优势,但是现在,它们在噪音性能,功耗,稳定性和助听器可重复性方面的表现均与ECM相似或更好。MEMS麦克风可实现新功能,例如定向听力,语音识别和放大功能更加精确,最终可能会带来更好的助听器。


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