DSP Concepts ha anunciado soporte para Cadence Tensilica HiFi 5 DSP en su plataforma Audio Weaver. El lanzamiento general está previsto para finales del segundo trimestre de 2021. HiFi 5 es inalámbrico de baja potencia productos, auriculares, dispositivos portátiles y sistemas automotrices de alta gama. El paquete completo de IP de reproducción y procesamiento de audio de DSP Concepts ya está disponible, lo que permite a los fabricantes de equipos originales aprovechar la tecnología Audio Weaver para crear productos diferenciados.
En una entrevista con EEWeb, Paul Beckmann, CTO y fundador de DSP Concepts, destacó que Tensilica HiFi 5 DSP incluye aceleración de hardware. Interfaz de usuario controlada por voz y Inteligencia Artificial (IA)-aplicación de audio basada.
“La complejidad de los productos de audio, en particular, continúa creciendo a medida que más fabricantes de productos desean agregar capacidades de voz e inteligencia artificial”, dice Beckmann. “Los procesadores HiFi-5 son ideales para estas aplicaciones, diseñados con un alto rendimiento computacional y un bajo consumo de energía. Permitiendo dispositivos portátiles inteligentes”.
procesamiento de audio
Sea cual sea su naturaleza, el procesamiento digital de señales es sin duda una de las tecnologías más exitosas y demandadas de los últimos años, con múltiples aplicaciones en diversos campos de la electrónica y las ciencias aplicadas en general. Al mismo tiempo, la información de audio juega un papel cada vez más importante en el contexto de las aplicaciones industriales y de consumo a medida que se desarrollan diferentes tecnologías. Un procesamiento de audio deficiente es la muerte de la productividad de las conferencias de audio. Escuchar detalles sin ruido, eco o distorsión no deseados es fundamental, especialmente en llamadas de conferencia grupales, y requiere mucha habilidad.
“Cada producto de audio es diferente, por lo que debemos considerar cuidadosamente los algoritmos que necesitamos, incluida la entrada del micrófono para la voz y la reproducción de los altavoces para la salida), y si tiene varios altavoces, como en una barra de sonido, necesita AEC multicanal. .Los arreglos de micrófonos mejoran el desempeño del producto en ambientes ruidosos o reverberantes”, dice Beckmann.
“Audio Weaver se usa para desarrollar productos de audio de la misma manera que Tensorflow se usa para desarrollar el aprendizaje automático”, dijo Beckmann. “Audio Weaver contiene toda la IP de nivel inferior (formadores de haz, canceladores de eco, reducción de ruido, ecualización de altavoces, etc.), lo que permite a los fabricantes de productos diseñar sus productos de manera rápida y eficiente utilizando Audio Weaver”.
Los procesadores de señales digitales representan una arquitectura informática para implementar procesos audiovisuales que, por su propia naturaleza, hacen referencia a la información de la señal y, por lo tanto, requieren una intensa actividad computacional.
Las matrices de puertas programables de campo y las MCU son otra solución informática, ya que permiten implementar algoritmos de procesamiento de señales de audio/visual en hardware programable. Las alternativas a estas soluciones se basan en el procesamiento en tiempo real, un requisito común para las aplicaciones audiovisuales. Los requisitos de tiempo real son particularmente exigentes para las aplicaciones de audio (y visuales), especialmente debido al alto nivel de computación, especialmente para los componentes visuales.
“MCU, DSP y procesadores de aplicaciones se pueden usar para el procesamiento de audio. En tiempo real significa que la carga de trabajo de audio debe poder completarse dentro de un cierto intervalo de tiempo. Necesitamos hacer muchos perfiles para asegurarnos de que la carga de trabajo se ajuste, y necesitamos una herramienta de creación de perfiles precisa que funcione en tiempo real y pueda identificar los puntos críticos donde se lleva a cabo un trabajo importante”, dice Beckmann.
“Cuando se trata de consumo de energía, los DSP tienen una ventaja sobre los MCU y los procesadores de aplicaciones. La arquitectura DSP está optimizada para operaciones matemáticas y tiene un alto grado de paralelismo. Descubrimos que requería la menor cantidad de instrucciones para completar las funciones DSP de uso común como canceladores. Las arquitecturas de procesadores más eficientes conducen a un menor consumo de energía”.
Un desafío importante de los DSP es que son difíciles de programar y optimizar. Pero con Audio Weaver, Beckmann enfatizó que DSP Concepts manejaba la programación y optimización de bajo nivel, lo que permitía a los ingenieros diseñar gráficamente y ajustar algoritmos.
Figura 1: DSP Cadence Tensilica HiFi 5
Hardware y software DSP
El crecimiento exponencial en la adopción de la interacción de voz en varios dispositivos ha aumentado la necesidad de mejorar el procesamiento de señales y el rendimiento de las redes neuronales. Para lograr esto, Cadence ha colaborado con DSP Concepts para habilitar algoritmos de procesamiento en Tensilica HiFi 5 DSP para mejorar la comunicación full-duplex, el rendimiento de la interfaz de usuario de voz y el procesamiento de reproducción.
Cadence señala que este HiFi DSP de quinta generación ofrece cuatro veces el rendimiento de procesamiento del HiFi 4 DSP, lo que lo convierte en una solución ideal para interfaces de usuario controladas por voz en asistentes domésticos digitales e información y entretenimiento en vehículos. El HiFi 5 DSP ofrece capacidades mejoradas de DSP de punto fijo y punto flotante y soporte nativo para nuevos tipos de datos para ahorrar memoria y energía.
Las demandas de los consumidores de baja latencia, privacidad mejorada e interacciones de interfaz de usuario de voz más naturales están aumentando rápidamente la carga de procesamiento en los dispositivos. Un HiFi 5 DSP con Audio Weaver proporciona el rendimiento necesario para manejar tareas de procesamiento frontal como cancelación de eco y reducción de ruido.
En el corazón de estas innovaciones de software y hardware se encuentran soluciones inteligentes llave en mano que incluyen interfaces de usuario de voz de campo lejano para asistentes inteligentes, televisores, barras de sonido y decodificadores. Estas soluciones también están optimizadas para mejorar las comunicaciones de voz y las videoconferencias en el hogar o la oficina, proporcionando audio personalizado con cancelación de eco acústico (AEC) de 2, 4, 6 y hasta 7 canales.
“Tanto los dispositivos portátiles como los de conferencia pueden aprovechar la IA para el audio. Ambas aplicaciones usan IA para filtrar el ruido y enfocarse en el orador principal. Se pueden usar algoritmos de IA más avanzados en aplicaciones de salas de conferencias debido al procesador más grande y sin restricciones de batería. Cadence’s El próximo HiFi 5 permite aplicaciones de IA, que expandirán las aplicaciones de IA en dispositivos portátiles, especialmente en sistemas verdaderamente inalámbricos que son altamente sensibles a la energía”, dijo Beckmann.
El DSP Tensilica HiFi 5 de Cadence, combinado con una biblioteca Audio Weaver optimizada, le brinda acceso al conjunto completo de audio front-end (AFE) TalkTo de DSP Concepts, que proporciona audio avanzado con más de ocho micrófonos y ofrece una solución de cancelación de eco multicanal. con formación de haces eficiente. Además, el nuevo conjunto de instrucciones de aprendizaje automático (ML) de Tensilica HiFi 5 DSP mejora la comunicación full-duplex y el procesamiento de reproducción.
Audio Weaver tiene como objetivo proporcionar una comunicación de voz clara en los entornos más desafiantes. Beckmann señaló que la biblioteca no solo proporciona el procesamiento necesario para una interfaz de usuario de voz correcta, sino que también admite el rendimiento energético de cualquier solución alimentada por batería.
Audio Weaver permite a los diseñadores crear aplicaciones de audio digital complejas sin escribir una sola línea de código. Los desarrolladores simplemente seleccionan los módulos de audio que necesitan de una biblioteca de más de 500 módulos, los vinculan gráficamente y los relacionan con su hardware de destino en un proceso igualmente sencillo. Los ejemplos incluidos aceleran el aprendizaje y le permiten implementar nuevos diseños más rápidamente.
El ponente enfatizó que el concepto DSP ha Varios hardware de creación rápida de prototipos Se puede utilizar en las primeras etapas del desarrollo. Este hardware se puede utilizar para responder preguntas de rendimiento desde el principio y eliminar el riesgo del desarrollo de productos.
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