HDMI2数码钢琴.1与主动降噪在智能家居中大有可为数码钢琴

1 HDMI 2.1与ANC(主动降噪)在智能家居中的应用机会

过去几年，“智能+”在家居行业涌现一些热门应用，智能音箱、智能门锁、智能摄像机成为千万级的爆品品类。随着5G 的全面部署，5G+AIoT 赋能下，家居产品有望迎来全面革新智能形态，家居行业正式迈入爆发期，智能新技术有望全面融入长裤家居空间。特别是ANC（主动降噪）、HDMI2.1 等新技术在智能家居应用中发挥关键赋能作用，为更加智能和舒适居家提供更多产品创新机会。

ADI音视频产品总监 David Dashefsky

在消费全面升级的今天，智能家居设备品类不断丰富，场景化特征明显。其中，传感器、转换器、处理器和收发器是智能家居产品应用开发中不可或缺的部分。

这些器件可收集和传输数据，以实现智慧功能并激发其潜能。这是“智慧”开始的地方，其中智能、高精度和可靠性要求至关重要，是提供检测、测量、解译、连接和分析功能的组件——运行在智慧家居前沿的器件。半个多世纪以来，ADI 一直在率先实现并推动这些器件发展。此外，智慧家居要依赖于家居产品的智能。拥有信息不等于拥有洞察力。只有准确、可靠的数据，才最有价值。凭借最佳质量数据、边缘智能和可靠连接，才可为家居边缘端和云端提供深度学习和洞察力。这也是ADI 的关注点。

ADI 音视频产品总监David Dashefsky 指出，现在的智能家居会通过物联网技术将家中的音视频设备、空调控制、安防系统、数字影院系统等等连接到一起。

它与户主使用者的交流方式大部分是用语音来完成的。我们看到的趋势是随着智慧屏的普及，今后智能家居与使用者的交流方式会是智慧屏和语音并存。即通过事先设定或具备自我学习能力的智慧屏，适时地或者在你经过或停留在屏幕前时，显示你感兴趣的或需要的信息，例如天气、通勤交通或你的下一个会议。

2 HDMI 2.1应用的挑战及解决方案

ADI音视频产品市场经理 窦烈

ADI 音视频产品市场经理窦烈认为，HDMI 2.1提供了支持下一代智能家居音视频设备及数字影院系统的技术。目前市面上新发布的智慧屏产品能够支持前沿的120 帧（靠插帧）、8K 解码（但屏还是4K 的）和高动态范围成像（HDR 但还不是Dynamic HDR）等等。所以将来需要用HDMI 2.1 来解决以上这些不足，同时也带给用户更高级以及与高端大屏更匹配的音响效果（DOLBY ATMOS 和dtsX）。工程师在设计HDMI 2.1 产品时面临的挑战在于其前所未有的高数据传输速率、更高难度的压缩和加密技术型材、以及更严格的接口兼容需求。这需要工程师在设计符合HDMI 2.1标准的产品时，从编程、系统兼容和认证等多个方面进行创新，同时还需要实现解决方案的验证。

ADI 拥有一系列新的符合标准认证的HDMI 2.1 接口芯片，例如用在音视频矩阵和高端显示屏系统中的ADV7672 和同系列的ADV767x，同时也推出了基于ADV767x 和ADSP-SC5xx、并且通过认证的音视频设备参考设计。我们在国内还可以帮助客户进行HDMI 系统标准认证所需的基本实验室测试。除了现有的产品和参考设计外，ADI 也加强了未来面向智能家居应用的HDMI 2.1 产品的研发投入。

3 ANC应用的挑战及解决方案

ADI中国区消费类产品市场经理 Sophie Mao

ADI 中国区消费类产品市场经理Sophie Mao 称，智能家居核心是为我们提供便利舒适的家居环境。现代居家对噪声环境有越来越高的要求，降噪技术存在强烈需求，消费者愿意花更多的钱购买具有噪声抑制功能的智能家用电器。ADI 将ANC 技术融入家居产品，量身定制ANC主动降攀枝花噪集成解决方案，例如在咖啡机、抽油烟机和洗衣机和冰箱压缩机上，使用ANC 技术来降低其噪声，让客户获得更舒适的体验，感受技术对生活的改变。

目前，主动降噪有模拟和数字两种噪声处理电路。虽然模拟电路拥有零延时的特点，但组成元器件多、PCB 尺寸大、精度要求高。因而即使存在延时，但数字降噪依然是当前ANC 的主流。目前市场上的ANC 方案兼容性较差，那就意味着客户在电子，例如通路、麦克风、Speaker 上的选择很少，设计方案千篇一律。此外，在ANC 产品的大批量生产时，需要保证能够有一致性的效果，其校准重点在于增益和滤波器系数，尤其是在Hybrid 混合式方案上。

主动降噪最核心的3 个部分是ADC、DSP 和DAC，作为一直以来以高性能模拟技术和数字信号处理技术领先的ADI，在ADC、DAC 和DSP 上自然取得先发优势，精妙地处理好了ANC 系统中最敏感的麦克风信号，在保障超低功耗的同时表现出了强大的信号处理能力，同时彰显了其在芯片小封装与低功耗上的深机床垫铁厚功力。ADI ANC SoC 芯片里还藏有更多贴心的细节技术，例如在自动控制领域的PID 比例积分微分控制逻辑，可以根据信号去预测后面信号的走向。

除此之外，为了帮助实现客户产品的差异化，ADI会帮助客户去解决芯片应用上的问题，以及经验丰富的第三方合作伙伴可以提供非常专业的支持。ADI 免费的音频处理器编程、开发和调试软件Sigma Studio 工具，提供多种集成至直观的图形用户界面(GUI) 的信号处理算法，从而能够创建复杂的音频信号流，对于不懂编程但精通声学的客户群体来说，他们也可以使用该软件轻松完成任务。ADI 的所有客户都可以基于Sigma Studio来做前期开发，包括完成原型设计。

（本文来源于《电子产品世界杂志》2021年2月期）