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AI玩具爆发,音频编解码器如何满足语音交互需求

2025-6-20 9:22:00
  • 随着AI玩具市场的快速发展,语音交互逐渐成为各类智能玩具的基本功能,而实现语音控制的前提,便是让玩具能够“听懂”用户的讲话。为此,一项关键技术——音频编解码器,成为此类产品设计中的核心环节。

AI玩具爆发,音频编解码器如何满足语音交互需求

随着AI玩具市场的快速发展,语音交互逐渐成为各类智能玩具的基本功能,而实现语音控制的前提,便是让玩具能够“听懂”用户的讲话。为此,一项关键技术——音频编解码器,成为此类产品设计中的核心环节。

音频编解码器(Audio Codec)主要负责压缩、解压缩以及转换音频信息,形式上包括独立的硬件芯片和软件算法。它的价值,在于能在不影响音质的前提下,显著降低音频文件的存储需求和传输带宽压力。

在硬件层面,音频编解码器通常内置模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC),能够实现模拟信号与数字信号的高效转换。玩具中的麦克风采集和扬声器播放,都依赖于这一电路模块。

软件方面,则需要支持如MP3、AAC等音频压缩算法。例如,MP3格式便通过筛掉人耳不易察觉的频率段来实现体积减小。

与一般消费级芯片类似,玩具用音频编解码芯片通常还需兼顾低功耗、低成本与高集成度。考虑到玩具多采用电池供电,行业对休眠电流有较为严格的要求(如待机≤5μA,工作≤10mA),而采购价方面也倾向于0.1至1.5元区间。

市场上,主流厂商提供了多种适配玩具领域的音频编解码器解决方案。例如,Everest Semiconductor的ES8311是一款面向低功耗、单声道音频场景设计的芯片。它采用24位ADC,支持8-96kHz采样率,信噪比达100dB,兼容模拟或数字麦克风,并集成自动电平控制(ALC);典型工作电压为1.8~3.3V,录放耗能14mW,待机电流低于0.1μA,QFN-20小型封装。

ADI的SSM2603则针对便携音频及教育电子设备,支持高品质立体声,具备2路ADC与2路DAC,信噪比92dB,1.8~3.6V宽电压输入,立体声输出最低功耗约7mW,采用28脚LFCSP封装。

在国产方案方面,国新思辰的SC2601为单声道设计,具全差分输出和可变增益模拟输入,录音环路内集成低噪声放大器和自动增益控制,支持内置可编程滤波降噪。播放通路为单声道DAC,并支持多级音量调节。其封装、引脚及功能与ES8311可直接兼容,信噪比为95dB,超低待机电流(

广州九芯研发的NVF00M则面向智能互动玩具市场,主打经济性和高扩展性。该方案采用32位处理器,主频可达120MHz,支持实时音频处理,可通过SPI-FLASH扩展存储,最长录音时长可达33分钟(约2000秒),对WAV格式原生适配,采样率范围6kHz至32kHz,最低待机电流小于2μA,支持2.0~5.5V宽电压,采用SSOP24封装。

总之,智能玩具中的音频编解码器选型,需优先关注低功耗、小型化、成本可控、功能适配和抗干扰性能。针对不同定位和需求,合理搭配相应芯片,才能更好地兼顾交互体验与系统性能。