隨著 IoT 解決方案在全球消費市場的普及，智能音箱正在逐步成為家庭消費電子的重要一部分。目前，智能音箱普遍具備按需虛擬助手功能和高品質(zhì)的音頻性能。因此，將顯示功能融合到這些“一成不變的”電子產(chǎn)品中，便成為順理成章的事。

然而，在小型音箱上顯示視頻內(nèi)容充滿挑戰(zhàn)。將從平板電腦到小尺寸電視的顯示改裝成緊湊、美觀的外形設(shè)計非常不易，不過借助 TI DLP Pico 技術(shù)，可通過小巧的設(shè)計來實現(xiàn)大畫面的投影顯示。

智能音箱中投影顯示的作用

向智能音箱添加顯示屏以擴展其功能是一個自然而然的事情。汽車環(huán)境中的中控臺顯示屏應(yīng)用正在迅速興起，與之類似，家庭信息化/娛樂設(shè)備的類似視覺體驗也將讓消費者受益匪淺。現(xiàn)在，用戶通過智能音箱請求內(nèi)容的方式不同于智能手機或平板電腦交互的方式。由于語音指令是通過智能音箱請求內(nèi)容的主要模式，因此需要簡化的用戶界面來有效地溝通結(jié)果。顯示的圖像要做到簡潔明了，盡可能降低對觸摸交互的需求，同時還提供適合遠(yuǎn)距離觀看的超大圖像。

智能顯示可能需要放在高流量區(qū)域(如廚房或起居室)附近，需要更加美觀且不會造成干擾。采用平板電腦大小的平板顯示屏(大約 7 到 10 英寸)會讓產(chǎn)品看上去笨重，并限制了消費者對智能音箱的擺放位置。然而，Pico 投影能夠通過小型設(shè)計投影出超大的畫面，并可以將任意表面變?yōu)轱@示屏，從而解決這些難題。想像一下，能夠通過大約 45mm x 75mm x 15 mm(略大于 50cc)的光學(xué)模組投影出清晰絢麗的 20 至40 英寸圖像。

而且，Pico 投影提供以下幾種選項：

超短焦投影。

標(biāo)準(zhǔn)投影。

表面投影。

自由形狀投影。

互動投影

　　這些選項讓用戶可以靈活選擇任何表面來實現(xiàn)智能顯示，甚至可以將智能顯示用作兩種用途，例如用一臺設(shè)備實現(xiàn)表面投影和超短焦距影。采用 Pico 投影的智能音箱開發(fā)人員可以通過這些選項創(chuàng)新地向市場推出新型的差異化產(chǎn)品。

智能音箱中 TI DLP 技術(shù)的工作原理是什么?

DLP 技術(shù)的核心是數(shù)字微鏡芯片(DMD)，這是一種調(diào)節(jié)光線的微機電子系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)。DMD 上的每個微鏡都會在所顯示的圖像上創(chuàng)建一個或多個像素，并單獨與色序照明調(diào)整同步以建立各種高性能智能音箱顯示。

TI DLP 產(chǎn)品的 TRP 技術(shù)與自適應(yīng) DLP IntelliBright 算法相結(jié)合，讓開發(fā)人員能夠在增加設(shè)備亮度的同時降低能耗。與同等解決方案的早期 TI 架構(gòu)相比，TRP 架構(gòu)上構(gòu)建的 DLP 芯片組能夠提升兩倍的分辨率，并能基于每幀圖像處理的基礎(chǔ)上，提升 30% 的光學(xué)效率和降低高達 50% 的能耗。[!--empirenews.page--]

智能音箱的系統(tǒng)和電子注意事項

電子子系統(tǒng)包括控制芯片、電源管理和照明驅(qū)動芯片。還可能包括前端處理器和接口芯片。

光學(xué)子系統(tǒng)包含 DMD、光源(通常為 LED)、光學(xué)元件(透鏡、濾光片等)和相關(guān)的散熱和機械部件。這些都集成在一個稱為光學(xué)引擎的緊湊堅固的組件中。光學(xué)引擎的尺寸和外形取決于分辨率、亮度和投射比等規(guī)格以及其他設(shè)計因素。

智能音箱的獨特要求

設(shè)計帶顯示屏的智能音箱時需考慮一些注意事項。投影儀規(guī)格取決于所需的圖像大小、顯示表面類型、集成到終端設(shè)備所需的外形以及投影和顯示表面之間的距離等因素。

投影表面。某些表面(如廚房工作臺面或壁紙)由于顏色、圖案或表面曲率可能不適合進行投影。通過增加亮度并采用算法來抵消表面幾何形狀、顏色和圖案的影響有望解決這一問題。

尺寸和外形。需要的尺寸和外形是附加的系統(tǒng)設(shè)計注意事項。需要將投影模塊集成到形狀獨特、外形美觀的智能音箱設(shè)計中。您所用的光學(xué)引擎的大小主要取決于亮度、分辨率和投射比。DLP Pico 光學(xué)引擎可以做到緊湊小巧，以集成到智能音箱中。如前面所述，現(xiàn)有的 100 流明設(shè)計的尺寸可以小至50cc。

亮度。投影儀的總亮度輸出取決于所需的圖像大小和環(huán)境光線條件。如果投影表面有顏色或圖案(如廚房工作臺面)，可能就需要將亮度提高 20-30%。

分辨率。所需的分辨率主要取決于顯示的信息內(nèi)容以及所需的圖像大小。nHD (640 x 360) 級的低分辨率就可以滿足簡單圖像和視頻的需求，而 qHD(960 x 540)、720p (1280 x 720) 或更高的分辨率則適合呈現(xiàn)更加清晰的顯示效果。

投射比。投影儀的投射比定義為投影透鏡和屏幕之間的距離與投影圖像的寬度之比。所需的投射比取決于產(chǎn)品相對于圖像表面的放置位置。長焦投影通常定義為投射比大于 2:1。長焦投影適用于顯示表面與投影模塊的距離較長的情況。短焦投影通常定義為投射比為 0.8:1 至 1:1，超短焦投影通常定義為投射比小于 0.5:1。短焦和超短焦投影適用于投影表面非常靠近或緊臨投影模塊的情況。正常焦距投影通常定義為投射比等于或大于 1.2:1。

DLP 智能音箱芯片組的應(yīng)用

DLP 芯片組具有各種尺寸和分辨率，可適應(yīng)不同的顯示對角線、亮度要求和像素密度(分辨率)。下圖顯示了可用的 DLP 芯片組。每個 DMD 都需要匹配的控制芯片和電源管理 IC 來共同工作。

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智能音箱市場發(fā)展迅速，增加顯示屏或智能顯示屏將提升用戶體驗和價值。DLP Pico 技術(shù)為提供差異化顯示選項帶來了激動人心的機會。