亞馬遜Echo的巨大成功,讓同樣在語音交互技術上探索出路的科技界忽然明白了市場的方向。蘋果、Goolge、Microsoft等科技巨頭紛紛投身到智能音箱市場,因為智能音箱不再是一個孤立的消費產品,而是與千千萬萬消費者連接的語音交互入口,透過這個入口,大家能做的事情非常非常多。在中國,科技精英們同樣意識到了智能音箱潛在的價值,也迅速跟進,與既有的互聯網服務相結合,推動技術和市場的發展。
在語音交互產品方面,亞馬遜(Amazon)實際晚于蘋果,Google和Microsoft。
早在2011年,重病纏身的Jobs堅持完成了對Siri的收購,使得Phone4S手機的語音交互應用成為產品一大亮點,但或許是手機市場實在太好的原因,Apple并未在Siri上下太多功夫,這讓Siri一直沒有更進一步的表現。Microsoft則是專注于他們的操作系統,在Windows 10上面首次搭載了自家的語音助手-Cortana,與用戶進行語音互動,Cortana透過記錄用戶行為,學習用戶習慣,配合搜索引擎回答問題,多媒體點播、讀取郵件等等工作,而其實Cortana源自Microsoft游戲Halo系列中的一個人工智能系統,透過語音與人類進行信息交互,雖然她在游戲中的生日是2549年11月7日,但是實際上卻是在2001年就出現在游戲中了。和其他人一樣,身負Android重任的Google同樣將功夫下在移動設備市場,Google Vocie Search仍然是其為其搜索業務拓展市場服務,后發展為Google assistant。
強強聯合打造各自生態系統
當業界將語音交互入口統一到智能音箱的時候,這些已經存在的技術,配合各自的產品形成了智能音箱不同的技術陣營,打造各自的生態系統。
Amazon Alexa是與其Echo音箱同期發布的開放平臺,于2015年6月echo音箱正式發布后不久,開放給第三方開發者,目前各類項目已經接近4萬個,遠超其他對手。Amazon Alexa已在全球38個國家開通(中國暫未開通),涵蓋英語、德語、法語、意大利語、西班牙語和日語6種語言。除了搭載echo音箱產品,Alexa也能與聯想、哈曼卡頓等音箱產品,amazon fire TV 智能電視,amazon fire、HTC等平板電腦、智能手機,筆記本電腦、PC,智能冰箱、智能燈、智能開關等智能家居產品,智能耳機、智能手表等可穿戴設備,以及具備AI功能的寶馬、雷克薩斯、豐田等品牌汽車連接,為用戶提供語音交互。
圖說:Amazon 的Echo Show 和Echo Spot 均以配備屏幕
Microsoft的Cortana在2014年微軟開發者大會首次發布,后端使用bing搜索引擎,以Windows 10操作系統為基礎,為用戶提供語音交互服務,如前面提到的搜索問題,控制智能家居產品,連接自家智能音箱。2017年開放給第三方開發者,目前支持包括中文在內的10來種語言。
Google Assistant是谷歌推出的支持語音交互的虛擬助力服務,2017年發布軟件開發工具包,不僅支持語音交互還支持視覺相應,比如透過手機的相機翻譯文字或說明。目前已經支持幾十種語言,除了可以配合自家的Google Home音箱、Pixel智能手機,還Sony、Panasonic、LG等品牌的家電音箱產品連接,并在部分沃爾沃汽車上嘗試提供語音交互服務。
圖說:Google Home 智能音箱 圖片來源:Google
Apple Siri是蘋果自家智能音箱HomePod的基礎語音平臺,早在2015年,Apple就曾經嘗試過與自家的Home Kit智能家居控制系統整合,結果是差強人意,如果不是智能音箱市場的崛起,Siri可能還會停留在僅僅是一個iOS 的App這樣的位置。2016年蘋果開放了Siri接口,允許開發者在新增的Sirikit協議下調用Siri實現音頻交互,目前僅能在蘋果旗下各產品中使用。
高通與Line合作的Clova智能云則是另外一種方式的合作,一個是芯片供應商,另一個則是擁有龐大的在線交互用戶的即時通信平臺,。
在中國市場,由于科大訊飛在中文語音識別技術上的主導作用,一大批智能音箱、智能家居、智能汽車產品與之合作。比如位居中國智能音箱銷售前列的-叮咚音箱(京東的智能音箱)就是采用了科大訊飛的語音交互技術。
其他幾家中國的頂尖科技公司在智能音箱市場也無一缺席,比如:百度DuerOS-小度,2017年7月面世,依托百度搜索引擎提供多種服務;阿里巴巴的AliGenie語音開發平臺配合自家的天貓精靈智能音箱,語音交互技術來自另一家技術供應商思必馳,為用戶提供購物、出行、智能家居等各種場景的服務;小米的語音交互平臺被命名為小愛同學,自己的智能音箱就叫小愛音箱,語音交互技術同樣來自思必馳,最大優勢是小米在家電,IoT設備龐大的硬件產品群以及大量的用戶,“小愛同學”可以直接與這些設備進行語音互操作,而且小米家硬件產品種類還在不斷擴充。
圖說: 百度智能音箱2018下半年快速成長小度在家智能視頻音箱 圖片來源:baidu.com
TI、MTK 占據優勢供貨商位置
從結構上看,智能音箱與傳統音箱的差別除了增加麥克風或者麥克風陣列,最大差異就是后端需要一個小型的計算系統,與云端進行數據交互,如果去掉音頻交互硬件部分,這個小型的計算系統與其他的移動設備沒有任何區別,需要有CPU、存儲、無線通信(藍牙、WiFi)、電源等等各種模塊,而且新一代智能音箱已經配備了屏幕和觸控操作功能。
在以智能音箱為主的語音助理設備芯片領域,聯發科目前占據絕對優勢地位,市場占有率達到 70% 以上。作為排名第一的芯片供應商,MTK為亞馬遜 Echo 系列(Echo、Dot、Plus、Spot),Google Home,百度小度在家,阿里天貓精靈,叮咚等主流產品提供解決方案。此外包括Realtek、Marvell、Amlogic、全志、瑞芯微、國芯在內一些移動領域的供應商也在為智能音箱提供產品。
而在音頻交互的硬件設備上,無論是亞馬遜Echo、Google Home或者叮咚、天貓精靈等產品,ADC,數字音頻功率放大器、LED驅動中,都不乏德州儀器各類產品的身影,可說是占據了有利位置。
新一代智能音箱更具交互功能
德州儀器認為:在智能語音助力設備設計制造領域,總體成本、電池續航力、熱效應、回升消除和音質方面要更具競爭力才能贏得市場認可。為此,TI在10 W 以下的音頻系統,用鐵氧體磁珠取代電感器。一個典型系統中的4 個電感器的平均成本為 0.16 美元,而 4 個鐵氧體磁珠的平均成本僅為 0.04 美元。僅一項,設計人員就可在一個雙聲道系統中平均節約 0.12 美元;同時TI從音頻放大器左手控制系統功耗,運用混合調制模塊音頻放大器可調整輸出脈沖寬度調制的工作周期,控制從電感器到音箱的電流,從而減少 50% 的閑置電流;在音質方面,透過簡單的D類音頻放大器系濾除雜訊和背景噪聲,改進算法和模型提升音頻放大器的輸出品質。
圖說: 新一代智能音箱系統框圖 圖片來源:德州儀器
除了高保真的音質,配備電池和屏幕的智能音箱對硬件系統提出了更高的要求,而藍牙語音交互也即將成為市場標配,這也將增加系統的復雜度和嚴格控制功耗的需求。
圖說:2019 年初即將發布的HomePod 主打音質 圖片來源:apple.com