Twee-microfoon stembesturing: XMOS onthult XVF3510 om apparaat-footprint te verkleinen

XMOS, een toonaangevend fabless-semiconductorbedrijf, heeft een beslissende stap gezet naar het insluiten van stembesturing in alledaagse apparaten. Hun nieuwe XVF3510 stemprocessor demonstreert hoe slechts twee microfoons robuuste, real-time spraakherkenning kunnen leveren, wat kosten en grootte dramatisch vermindert.

Voor context: XMOS specialiseert zich in stemoplossingen, audioproducten en multicore-microcontrollers die real-time-taken uitvoeren, intensieve digitale signaalverwerking (DSP) uitvoeren en deterministisch gedrag behouden. Hun xCORE-architectuur verbindt meerdere RISC-processortegels via een high-speed switch, wat elke tegel in staat stelt om tot acht taken gelijktijdig uit te voeren. Taken communiceren via kanalen - of lokaal of remote - en, wanneer nodig, via gedeeld geheugen.

Het xCORE-ontwerp insluit kern real-time besturingssysteem-functies - taakscheduling, timers, I/O en kanaalcommunicatie - direct in hardware. Door timing-onzekerheden zoals interrupts, caches en gedeelde bussen te verwijderen, kunnen xCORE-apparaten reageren op externe events in nanoseconden, wat harde real-time-toepassingen mogelijk maakt zonder dedicated hardware.

In 2017 nam XMOS Setem Technologies over, pioniers in geavanceerde blind source separation. Setem's gepatenteerde algoritmes maken consumentenapparaten in staat om een enkele stem te isoleren midden in achtergrondruis, wat spraakherkenningsnauwkeurigheid verbetert.

Typische stemassistenten, zoals Amazon's Echo en Echo Dot, vertrouwen op arrays van zeven microfoons om ruis te filteren, echo te canceleren en sprekerslokalisatie te bepalen. Hoewel effectief, brengt deze benadering kosten- en ruimtebezorgdheden met zich mee. XMOS's XVF3510 adressert deze uitdagingen door vergelijkbare prestaties te leveren met slechts twee microfoons.

XVF3510 gemonteerd op een PCB (Bron: XMOS)

De XVF3510-firmware omvat geavanceerde interferentie-cancelling om ongewenste achtergrondgeluiden te neutraliseren, stereo-acoustische echo-cancelling om sprekerecho te elimineren en barge-in mogelijk te maken, en adaptieve vertragingsschatting om referentie-signaal-latentie dynamisch aan te passen. Samen leveren deze functies een soepele, real-time audio-ervaring.