隨著AI玩具市場的快速增長，語音交互已成為智能玩具的核心功能之一。音頻編解碼器（Audio Codec）作為實現(xiàn)高質(zhì)量語音交互的關(guān)鍵組件，直接影響AI玩具的響應(yīng)速度、音質(zhì)表現(xiàn)及功耗控制。音頻編解碼器（Audio Codec）是用于壓縮、解壓縮和轉(zhuǎn)換音頻信號的硬件設(shè)備或軟件算法。…
隨著AI玩具市場的快速增長，語音交互已成為智能玩具的核心功能之一。音頻編解碼器（Audio Codec）作為實現(xiàn)高質(zhì)量語音交互的關(guān)鍵組件，直接影響AI玩具的響應(yīng)速度、音質(zhì)表現(xiàn)及功耗控制。
音頻編解碼器（Audio Codec）是用于壓縮、解壓縮和轉(zhuǎn)換音頻信號的硬件設(shè)備或軟件算法。其核心作用是在保證音質(zhì)的前提下，減少音頻數(shù)據(jù)的存儲空間和傳輸帶寬需求。
通常音頻編解碼器擁有硬件和軟件兩方面，硬件上擁有獨立的電子元件，包含ADC和DAC，實現(xiàn)模擬音頻和數(shù)字信號的相互轉(zhuǎn)換，一些玩具中的麥克風(fēng)錄音和揚聲器播放均要依賴這一模塊。
軟件上，需要一些壓縮算法，例如MP3、AAC等，對數(shù)字音頻進(jìn)行編碼和解碼，比如MP3會通過舍棄人耳不敏感的頻段來降低文件體積。
與普通的玩具芯片一樣，音頻編解碼器也需要滿足低功耗、低成本、高集成度等特殊條件。因為玩具多采用電池供電，待機電流需≤5μA，工作電流≤10mA，同時芯片單價最好控制在0.1–1.5元。
目前市場中也存在許多主流的玩具音頻編解碼器解決方案，比如Everest Semiconductor推出的ES8311低功耗音頻編解碼器，就是專為低功耗單聲道音頻編解碼器設(shè)計的高性能芯片，適用于玩具等需要低功耗和高音質(zhì)的應(yīng)用。
ADC使用24位采樣，8-96kHz頻率，100dB信噪比，支持模擬/數(shù)字麥克風(fēng)，ALC自動電平控制，工作電壓1.8V-3.3V，播放/錄音功耗14mW，待機電流＜0.1μA，封裝采用QFN-20。
ADI推出的SSM2603是一款低功耗、高質(zhì)量立體聲音頻編解碼器，適用于便攜式數(shù)字音頻應(yīng)用，如教育玩具。它支持多種音頻采樣速率和多種電源電壓。
該芯片擁有2路ADC+2路DAC，92dB信噪比，工作電壓1.8V-3.6V，封裝采用28-LFCSP-WF，立體聲回放功耗可以達(dá)到7mW。
國內(nèi)如今也有不少方案，比如國新思辰推出的SC2601，這是一款低功耗單聲道音頻編解碼器，具有全差分輸出，支持在全差分配置下可編程模擬輸入，錄音路徑包含一個全差分輸入，低噪聲可編程增益放大器和自動增益控制(ALC)，確保聲音能夠被清晰地記錄。
在錄音過程中，通過內(nèi)置的可編程濾波器來消除噪聲。播放路徑包括單聲道DAC，可編程的音量控制及全差分輸出?？蒔in-to-Pin兼容ES8311，信噪比95dB，待機電流<0.1μA。
廣州九芯推出的NVF00M則是專為智能交互玩具開發(fā)的低功耗錄音/播放芯片，主打低成本、高集成、強擴展性。CPU架構(gòu)采用32位核心，最高主頻120MHz，支持實時音頻編解碼處理。
外接SPI-FLASH擴展存儲，最大支持2000秒錄音（約33分鐘）或數(shù)百秒音樂播放。原生支持WAV格式，采樣率6kHz-32kHz。待機電流<2μA，工作電壓范圍2.0V-5.5V，使用SSOP24封裝。
總體來看，玩具中音頻編解碼器需要滿足低功耗、小尺寸、低成本、交互功能適配以及環(huán)境魯棒性等需求。再根據(jù)不同定位的玩具挑選適合的芯片產(chǎn)品。
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