一单收购让Synaptics成为智能音箱背后的大赢家

进入了万物互联的智能时代，传统的机械、遥控、手机软件等设备控制方式的短板日益凸显。为了让控制更方面，一场围绕音箱的全新人机交互革命正在上演，具体下来就是指包括Amazon、Google、苹果、小米和天猫等国内外巨头正在竞逐的智能音箱市场。

Amazon Echo

他们的想法就是通过给音箱引入语音识别、人工智能和各种API接口，让人可以和音箱“对话”，实现统一控制家里各种联网设备的目的。这种语音交互就给智能音箱提出了更好地拾音和降噪等新要求。

回看技术进化过程，语音交互这种形态最早大规模应用应该就是在以iPhone为代表的智能手机上。苹果设备的初用者一定对那个“有求必应”的Siri音箱深刻，而智能音箱就是手机语音交互的而延伸，但后者的解决方案却不适合前者。

智能手机上最初采用的基本是单麦克风方案。这种系统可以在低噪声、无混响、距离声源很近的情况下提供符合语音识别需求的声音信号，但是在声源很远、噪声很大、甚至有回声的情况下，这种方案就失灵了。于是业界转向了麦克风阵列寻求帮助，效果也似乎能达到预期。

但是日前在Synaptics举办的一场关于人机界面革新的媒体沟通会上，Synaptics副总裁兼语音和图像部门总经理Saleel Awsare表示，传统的麦克风阵列不能解决所有的音源问题。在探讨他的观点之前，我们先来了解一下什么是麦克风阵列。从概念上看，这是一种将一定数目的麦克风组合在一起，用来对声场的空间特性进行采样并处理的系统。

Amazon Echo的主板，绿色为S1053 0090 V6麦克风阵列

麦克风阵列可以实现语音增强、声源定位、去混响和声源信号提取等功能，能够大大提升识别指令发出者，辨别声源和降低噪声等功能。但现在普遍的麦克风阵列仍然存在不少问题：

首先，目前主流的阵列方案都是采用六到八个麦克风，这就带来了尺寸的问题。PCBA不能做小，就限制了设备的ID设计，牺牲了便携性；

其次，在麦克风和信号源距离过远的时候，录制信号的信噪比会变低，提升了算法处理的难度；

第三，智能音箱音乐声音太大的时候，很难唤醒智能语音助理。

造成这样的原因，这主要与麦克风阵列解决问题的方式有关，Saleel Awsare强调。他表示，现在的麦克风阵列都是采用波速成形解决拾音等问题，如果需要收集大量的声波数据，就需要更多的麦克风，无疑就限制了终端设备的尺寸。另外，这种传统的解决方案在多个声源的公共环境中，也会有误判的情况。再加上成本、功耗等挑战，麦克风阵列方案亟待升级。

Saleel Awsare在媒体会上告诉半导体行业观察记者，他们的技术能够完美解决智能音箱现有的问题。

在今年以前，大家对Synaptics的印象应该就是触控和指纹识别产品。但在经一系列的收购之后，这家成立于三十多年前，闻名于PC与智能手机市场的巨头成为物联网市场的新星，语音交互技术就是他的一块敲门砖。

依赖于其近乎独有的AudioSmart®技术，Synaptics很轻易地解决了上述传统麦克风阵列碰到的问题。Saleel Awsare表示 ，不同于其他供应商使用六个或更多麦克风的阵列，采用他们的AudioSmart®之后，开发者可以只用两个或四个麦克风的阵列，达成或超过竞争对手六个以上麦克风方案的效果，解决了智能音箱的语音输入的噪声、回声和干扰等各种问题。 

另外，由于方案里麦克风使用的减少，让客户可以把PCBA的面积做得更小，将产品功耗做得更低，这让它成为现在火热的智能音箱供应商的首选解决方案。据介绍，AudioSmart®的全球出货量已经超过了三千万，亚马逊和百度等知名企业也是他们的合作伙伴。

从公开资料我们可以看到，AudioSmart®是一个软硬件解决方案。硬件方主要的元器件就是DSP，通过在这个DSP上运行独有的软件，就能轻易达到降噪、降回声等目的，同时能用更少的麦克风，实现同样的目的。

盲源分离在当中产生了非常重要的作用，Saleel Awsare强调。

所谓盲源分离技术，是指在信号的理论模型和源信号无法精确获知的情况下，如何从混迭信号（观测信号）中分离出各源信号的过程。

Saleel Awsare认为，未来类似智能音箱这类的“家庭中控”一定是无处不在的，会被嵌入到几乎是所有设备中去。但随处可见的小设备对解决方案有严苛的要求，Synaptics的方案刚好能解决这些问题。

文/半导体行业观察 李寿鹏

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