Infineon und Syntiant Always-on-Voice-Interface für Edge-Geräte

Blockschaltbild des Neural Decision Processor (NDP101) von Syntiant.
Blockschaltbild des Neural Decision Processor (NDP101) von Syntiant.

Mit der Kombination aus dem Neural Decision Processor von Syntiant und dem »XENSIV«-MEMS-Mikrophon von Infineon verstehen Edge-Geräte Sprachbefehle – ohne Anbindung an die Cloud.

Syntiant und Infineon habeneine Partnerschaft gebildet, um es Edge-Geräten zu ermöglichen, auf Sprachbefehle zu reagieren. Ab sofort stellen beide Unternehmen eine Entwicklungsplattform zur Verfügung, auf der Systemhersteller den Neural Decision Processor (NDP) und das »XENSIV«-MEMS-Mikrophon zu einem auf ihre Einsatzfälle zugeschnittenen Voice-User-Interface (VUI) integrieren können. Es verhilft Edge-Geräten dazu, Sprachbefehle auch dann zu erkennen, wenn leise gesprochen wird und wenn in der Umgebung viele Störgeräusche auftreten. Zudem zeichnet sich das Always-on-VUI durch seine geringe Leistungsaufnahme aus.  

»Zusammen mit Syntiant erhalten die Anwender jetzt ein VUI, dass sie in batteriebetriebenen Edge-Geräten einsetzen können, die in vielen Umgebungen arbeiten, die bisher für Sprachbefehle als sehr schwierig galten«, sagt Dr. Roland Helm, Leiter des Geschäftsfelds Sensorik von Infineon.

Die VUIs lassen sich in einer Vielzahl von batteriebetriebenen Geräten einsetzen, von Ohrhörern bis zu Smartphones und Smart Speakers. Sie erreichen 20 Mal höheren Durchsatz als typische auf MCUs basierte Systeme. Der NDP von Syntiant kann bis zu 63 lokale Sprachbefehle unterstützen. Außerdem ist er mit dem Alexa-Voice-Service-Keyword-Model ausgestattet.
 
Herz der Entwicklungsplattform NDP9101B0, die auf einem Raspberry Pi implementiert ist, bilden das »XSENSIVE«-MEMS-Mikrophon vom Typ IM69D120 von Infineon und der NDP101 von Syntiant. Auf der Plattform lassen sich Prototypen erstellen, die beispielsweise Schlüsselwörter erkennen und Sprecher identifizieren können – und dabei eine Leistung von nur 140 µW aufnehmen. Die Mikrofone von Infineon erreichen ein sehr geringes Eigenrauschen (69 dB SNR). Beim Einsatz von mehreren Mikrofonen gleichzeitig weisen sie eine geringe Toleranz bei Phase und Empfindlichkeit auf. Eine schnelle Signalumwandlung garantiert niedrige Latenzzeiten. Das ermöglicht eine gute Trefferrate für Sprachaufzeichnung selbst aus größerer Distanz.

Die Entwicklungsplattform sind zusätzlich zu dem NDP und dem Dual-on-Board-MEMS-Mikrophon mit einem seriellen Flash-Speicher mit einer Kapazität von 500 KB, einer vorkonfigurierten Micro-SD-Card, der programmierbaren Taktgeber-IC Si5351A sowie vier LEDs ausgestattet.

»Die Entwickler können auf Basis unserer NDP9101B0-Pi-Plattform die auf ihre Einsatzfälle zugeschnittenen VUI entwickeln, um sie in Geräten einzusetzen, die nicht mit der Cloud verbunden sind. So können sie die Daten der Endanwender schützen und ein hohes Sicherheitslevel bieten«, sagt Kurt Busch, CEO von Syntiant.

Syntiant wurde 2017 gegründet und hat sich zum Ziel gesetzt, KI und Machine Learning von der Cloud in Edge-Geräte zu bringen. Zu den Investoren zählen Intel Capital, Microsoft M12, Bosch Ventures und der Amazon Alexa Fund.