亞馬遜Echo智能音箱作為智能家居的明星產(chǎn)品已經(jīng)被普通消費(fèi)者所熟知，Echo一個(gè)重要的功能就是Alexa虛擬助手，只需透過語音命令，Alexa 就能幫你找到答案。但是最近美國阿肯色州警方認(rèn)為它曾經(jīng)“聽到”過嫌疑犯的某些對(duì)話，而這些信息對(duì)一樁命案破解謀殺案至關(guān)重要，要求亞馬遜交出嫌犯家中 Echo 記錄下來的聲音信息。

不過，亞馬遜拒絕向警方上繳 Echo 服務(wù)器上的相關(guān)信息，但它們會(huì)將嫌疑的帳號(hào)資訊和購買紀(jì)錄交給警方。借助這些信息，警察表示，可以從嫌犯的 Echo 上獲得所需數(shù)據(jù)，不過他們到底拿走什么信息現(xiàn)在還是個(gè)謎。

由于 Echo 有永不離線的特性，但用戶需要用特定的詞語才能將其觸發(fā)，不過在未觸發(fā)狀態(tài)下它是否會(huì)偶爾“偷聽”并記錄一些信息恐怕只有亞馬遜知道。

這個(gè)新聞是不是聽起來似曾相識(shí)？沒錯(cuò)，美國警方也曾經(jīng)要求蘋果公司為其解鎖iPhone，原因就是罪犯使用的iPhone手機(jī)是破案的關(guān)鍵點(diǎn)。隨著科技的進(jìn)步，科技產(chǎn)品的便利與消費(fèi)者的隱私之間的矛盾越來越多。當(dāng)然，今天我們是要通過這個(gè)事件來看一看這個(gè)具有用不離線特性能夠通過語音控制的的智能音箱Echo。

亞馬遜最新的第二代Echo Dot已經(jīng)在美國上市，價(jià)格也從89.99美元調(diào)整為49.99美元。

Amazon Echo （左）及其第二代產(chǎn)品Dot

Amazon Echo（及其隨后推出的Dot）開拓了一個(gè)新的市場(chǎng)，讓裝置供應(yīng)商能夠在語音獲取、提高麥克風(fēng)音頻解析度、更先進(jìn)的背景雜訊過濾、更好的音場(chǎng)檢測(cè)與穩(wěn)定連線能力等方面展開競(jìng)爭，以提供更佳音頻品質(zhì)。

拆解Echo與Echo Dot

通過拆解Echo與Echo Dot并進(jìn)一步比較后，IHS Markit嵌入式處理器首席分析師Tom Hackenberg說，「除了存儲(chǔ)器供應(yīng)商，我發(fā)現(xiàn)Echo和Echo Dot的處理元件并沒有明顯的不同。」

拆解Echo與Echo Dot （來源：iFixit）

根據(jù)iFixit所進(jìn)行的拆解，Amazon Echo采用：

- 三星（Samsung） K4X2G323PD-8GD8 256MB LPDDR1 RAM

- SanDisk SDIN7DP2-4G 4GB iNAND Ultra Flash

而到了新版的Dot則改用：

- 美光（Micron） MT46H64M32LFBQ 256MB （16Meg x 32 x 4Banks） LPDDR SDRAM （揮發(fā)性記憶體）

- 三星KLM4G1FEPD 4GB高性能eMMC NAND Flash （非揮發(fā)性儲(chǔ)存）

兩款產(chǎn)品使用的處理器則是相同的。在Echo與Dot的核心采用的是「德州儀器（Texas Instruments；TI）的媒體處理器DM3725」，此外，高通（Qualcomm） Atheros QCA6234應(yīng)用專用標(biāo)準(zhǔn)處理器則用于提供「連接性」。

Hackenberg解釋說，雖然存儲(chǔ)器可能稍微影響性能，但存儲(chǔ)器定價(jià)是波動(dòng)的。因此，對(duì)于Echo系列的所有產(chǎn)品而言，在其整個(gè)生命周期中改變所使用的元件也很平常。

相形之下，「連線模組，尤其是媒體處理器更加復(fù)雜，如果不是重大的產(chǎn)品更新，一般并不會(huì)改變，」他說。

Hackenberg指出，Atheros處理器專用于作為連接應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。其設(shè)計(jì)是以Tensilica定制化XTensa核心為基礎(chǔ)，而且「它只做一件事——協(xié)調(diào)與網(wǎng)絡(luò)的通訊，以利作業(yè)進(jìn)行。」

Erickson補(bǔ)充說，「連接能力至關(guān)重要，因?yàn)樗婕澳男?a href="http://www.nxhydt.com/soft/special/" target="_blank">資料可被獲取、傳送與接收云端資料的速度與可靠度等。由于速度/響應(yīng)的可用性因素，它直接影響到與揚(yáng)聲器之間的互動(dòng)有多么「即時(shí)」。因此，Wi-Fi的吞吐量、服務(wù)品質(zhì)（QoS）與范圍的改善，都將有所幫助。」

所有的「本地」（local）智能功能是由TI DM3725進(jìn)行處理。Hackenberg指出，「這是一款專為STB、TV、顯示器、視訊游戲系統(tǒng)等各種多媒體應(yīng)用而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)單芯片（SoC）。」

DM3725是一款以ARM Cortex A8為基礎(chǔ)打造的元件，并整合TI的C64x+DSP與3D繪圖加速引擎。「Cortex A8是一款成熟且經(jīng)濟(jì)型的應(yīng)用處理器，但又完全足夠用于本地執(zhí)行簡單的任務(wù)，」Hackenberg表示。

然而，「如果應(yīng)用變得復(fù)雜，而不只是一款揚(yáng)聲器這么單純，可能就會(huì)有所變化。」

Amazon Echo Dot主板 （來源：iFixit）

整合DSP

根據(jù)Hackenberg，這顆SoC的關(guān)鍵就在于整合了DSP，甚至可能是GPU。

「在一個(gè)典型的設(shè)計(jì)中，存在多個(gè)輸入傳感器（主要是麥克風(fēng)）。整個(gè)音頻輸入首先經(jīng)DSP高度濾波，使系統(tǒng)快速地理解用戶的語音和環(huán)境雜訊之間的差異，」他說。

「它甚至能夠解讀相對(duì)于該裝置的位置或甚至發(fā)話者是誰；它還建立了一種模式，能夠經(jīng)過處理以匹配該模式（通常發(fā)送至云端），」他補(bǔ)充說。

但是，GPU做什么呢？

Hackenberg認(rèn)為，「對(duì)于本地智能，GPU可以用于更簡單、但快速且高效的本地模式匹配。」

這可以讓裝置仍然回應(yīng)所儲(chǔ)存的控制模式，例如「降低音量」、「切換頻道」或其他簡單的控制，而無需網(wǎng)路連接，他解釋說。 「接著，應(yīng)用核心根據(jù)所需提供的回應(yīng)、啟動(dòng)/關(guān)閉所需的輸入或控制以及必須顯示的內(nèi)容等條件來執(zhí)行應(yīng)用程式。」

麥克風(fēng)陣列

Amazon Echo和Dot之所以吸引人之處在于它使用了7麥克風(fēng)陣列。Amazon聲稱，Echo和Dot由于使用了多支麥克風(fēng)和波束成型技術(shù)，因而「能在整個(gè)室內(nèi)都聽到你的聲音——即使是正在播放音樂的環(huán)境下。」該公司還表示，Echo是一款專業(yè)級(jí)的調(diào)音揚(yáng)聲器，能以360°沉浸式音效充滿在整個(gè)房間中。

根據(jù)IHS Markit負(fù)責(zé)MEMS和傳感器的資深分析師Marwan Boustany表示，Echo采用了樓氏電子（Knowles）的MEMS麥克風(fēng)。

Dot采用7支麥克風(fēng)陣列

Boustany指出，為聲音頻率提升其訊號(hào)雜訊比（SNR）、匹配和性能，將有助于遠(yuǎn)場(chǎng)音訊獲取，同時(shí)改善語音辨識(shí)。

但最終，「算法才是實(shí)現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)語音辨識(shí)的真正關(guān)鍵，」他說，「所謂的『智能』就在于云端可能持續(xù)作為關(guān)鍵應(yīng)用，而本地處理則可以提高對(duì)于簡單/預(yù)定義片語（如Hey Siri等）的辨識(shí)能力。」

他以Cypheras為例表示，「這一類的軟件供應(yīng)商將有利于智慧家庭系統(tǒng)（如Alexa）中的語音辨識(shí)功能。」

Amazon Echo Dot （來源：iFixit）

本文參考微信公眾號(hào)MEMS的文章