Puettavan kääntäjän piirilevyjen suunnittelu ja piirilevyjen valmistus

Missä käännöstyöt oikeastaan ​​tapahtuvat?

Kaupalliset kääntäjäkorvanapit osoittavat, miksi yhtä ainoaa arkkitehtuuria ei voida olettaa: mikrofonit, keilanmuodostus, Bluetooth-ääni ja lataus ovat yleisiä, mutta ohjelmistot ja prosessointi voidaan jakaa eri tavoin puettavien laitteiden, puhelimen ja palvelun välillä. Piirilevytoimittajan tulisi valmistaa julkaistu osio sen sijaan, että se suunniteltaisiin markkinointilauseiden, kuten "reaaliaikainen tekoälykääntäminen", ympärille.

Äänen tallennus ratkaisee enemmän kuin kytkentäkaavion

Kääntäjä onnistuu tai epäonnistuu mikrofonin kanssa ennen kuin mikään kielimalli näkee signaalin. MEMS-mikrofonit voivat olla ylä- tai alaportti-mikrofoneja; monimikrofoniryhmä voi riippua etäisyydestä ja suunnasta; kotelon akustiset kanavat voivat aiheuttaa painehäviötä tai resonansseja. Kaaviomainen symboli ei kuvaa näitä rajoituksia.

Digitaaliset mikrofonit voivat yksinkertaistaa analogista reititystä, mutta ne eivät poista akustista riskiä. Kelloreunat, DC-DC-muuntimet ja RF-purskeet voivat kytkeytyä ääniketjuun. Analogiset mikrofonit voivat luoda selkeämmän ja vähäkohinaisemman analogisen etupään. Molemmissa tapauksissa piirilevyn asettelun tulisi pitää kohinaiset virtasilmukat poissa mikrofonin ja koodekin alueelta ja säilyttää puhdas referenssi äänipolulle.

Kotelo on osa mikrofonia

Mikrofonin reiän halkaisija, verkko, tiivisteen puristus, vedenpitävä kalvo ja suuttimen geometria voivat muuttaa puheen tunnistusta. Valmistajan tulisi siksi käyttää hyväksyttyä mekaanista referenssiyksikköä piirilevyn kohdistamisessa koteloon. Piirilevytoimittaja voi tarkistaa sähköisen äänivasteen; lopullinen akustinen säätö kuuluu koottuun tuotteeseen.

Langaton arkkitehtuuri muuttaa latenssia, tehoa ja piirilevyjen riskejä

Puhelinavusteinen kääntäjä käyttää yleensä Bluetoothia. Jotkin tuotteet voivat lisätä Wi-Fin tai muun paikallisen linkin, jos niiden arkkitehtuuri vaatii suoraa pääsyä palveluun. Radiovalinta vaikuttaa antennin sijoitteluun, rinnakkaiseloon, akun kapasiteettiin ja laiteohjelmistoon sen sijaan, että vain yksi moduuli lisättäisiin osaluetteloon.

RF-osa tarvitsee suojatun antennialueen ja kotelon, joka on viritetty lopullisen akun, kaiuttimen ja mekaanisen kuoren kanssa. Metalliset kosmeettiset osat ja ihmisen pää voivat muuttaa antennin ympäristöä. DFM:n ei tule lisätä kuparia, siirtää vastaavia osia tai muuttaa antennin syöttögeometriaa ilman hyväksyntää.

Laitteen sisäinen prosessointi muuttaa piirilevyn luokkaa

Jos puheentunnistus tai käännös suoritetaan paikallisesti, prosessori- ja muistivaatimukset voivat kasvaa jyrkästi. Ulkoinen LPDDR, flash-muisti tai eMMC voivat tuoda mukanaan hienojakoisia BGA-paketteja ja nopeaa reititystä. Virtalähdepuu saattaa tarvita useita matalajännitteisiä kiskoja, sekvensointia ja lämpöreitin mekaanisesti pienen puettavan osan läpi.

Tämä ei tarkoita, että jokainen ”tekoälykääntäjä” tarvitsee HDI:tä. Moduuli, joka integroi prosessorin ja muistin, voi vähentää emolevyn reititystä. Puhelinavusteinen suunnittelu voi pysyä perinteisellä monikerroslevyllä. Pinoamisen tulisi noudattaa todellisia pakettienvaihto- ja rajapintarajoituksia.

Mikrofonit ja kaiuttimet tarvitsevat kokoonpanokohtaisia ​​​​säätimiä

MEMS-mikrofoneja tulee käsitellä niiden porttisijainnin ja toimittajan prosessivaatimusten mukaisesti. Tuotantodokumentaation tulee tehdä akustiset aukot visuaalisesti selviksi ja osoittaa, missä pinnoitteen, liiman, juotospastan tai puhdistusjäämien käyttö on kielletty. Jos suunnittelussa käytetään taipuisaa piirilevyä korvan lähellä tai pientä tytärlevyä, kokoonpanokiinnittimiä saatetaan tarvita piirin pitämiseksi tasaisena tulostuksen ja asennuksen aikana.

Kaiuttimen ja vastaanottimen liitäntöjä voidaan kuormittaa mekaanisesti. Jousikontaktit, juotetut johdot, FPC-liittimet ja piirilevykontaktit aiheuttavat kukin erilaisia ​​vikaantumistyyppejä. Mikrofonien ja akustisten kalvojen lähellä tehtävää uudelleentyöstöä tulisi rajoittaa hyväksyttyjen ohjeiden mukaisesti, koska toistuva kuumentaminen tai kontaminaatio voivat luoda laitteen, joka näyttää sähköisesti oikealta, mutta toimii eri tavalla puheen poiminnassa.

Komponenttien hankinta vaatii toiminnallista ymmärrystä

Mikrofonit, koodekit, oskillaattorit ja RF-sovitusosat eivät ole sopivia automaattiseen "sama paketti, sama nimellisominaisuus" -korvaukseen. Signaali-kohinasuhde, herkkyys, porttien geometria, kellon toiminta tai laiteohjelmiston tuki voivat muuttua. Highleap voi käyttää hyväksyttyä osaluetteloa; ehdotettujen vaihtoehtojen tulisi olla asiakkaan hyväksynnän varassa.

Äänifunktionaalinen testi vs. käännösten validointi

Hyvä tehdasaudiotesti on riittävän tarkka havaitsemaan väärät mikrofonit, tukkeutuneet portit, koodekkiviat ja kaiuttimien johdotusvirheet teeskentelemättä, että se sertifioisi siirtosuorituskyvyn. Jos laitevalmistaja tarjoaa erinomaisen akustisen laitteen ja rajoitukset, tuotantoprosessi voidaan rakentaa näiden objektiivisten tarkistusten ympärille.

Kustannusajurit ja DFM-valinnat

Kustannukset seuraavat arkkitehtuuria. Puhelinavusteisessa kääntäjässä mikrofonit, äänipiirilevy, akku ja mekaaninen pienentäminen voivat olla keskeisiä tekijöitä. Laitteeseen integroitu tuote voi lisätä prosessorin, muistin, tallennustilan, monikerros-/HDI-valmistuksen, tiiviimmän kokoonpanon ja pidemmän ohjelmointi-/testausajan. Latauskotelo voi olla toinen piirilevy-/piirilevyprojekti, jolla on omat akku- ja liitinvaatimuksensa.

DFM-säästöjen tulisi tulla järkevistä pakkausvalinnoista, yhdistetyistä passiivisista arvoista, vakaasta komponenttien saatavuudesta ja kokoonpanoystävällisestä joustavasta/mekaanisesta suunnittelusta. Akustisen tiivisteen poistaminen tai mikrofonin siirtäminen vain kokoonpanon yksinkertaistamiseksi voi olla väärä säästö, jos se pakottaa tuotteen uudelleensuunnitteluun myöhemmin.

Tarjouspyyntöpaketti puettavien kääntäjien valmistukseen

Lähetä Gerber/ODB++-tiedosto, valmistuspiirustus, pinoamis- ja kontrolloidun impedanssin tiedot, osaluettelo, keskipisteen tiedot, kokoonpanopiirustukset, mikrofoniportin tiedot, kaiutin-/vastaanotinliitäntä, antennin tiedot, akku-/lataustiedot, laiteohjelmistokuvat ja tarkka tuotantotestausmenettely. Nappikuulokkeiden tai kaksiosaisten puettavien laitteiden osalta erittele vasen/oikea-kätiset versiot ja se, sisältyykö latauskotelo valmistuslaajuuteen.

Highleap Electronics voi antaa tarjouksen piirilevyjen valmistuksesta, hankinnasta, SMT-/läpivientikokoonpanosta tarvittaessa, ohjelmoinnista ja asiakkaan määrittelemästä testauksesta julkaistua pakettia vasten. Käännösmallien, pilvipalveluiden ja kielitarkkuuden tulisi pysyä järjestelmän vastuulla.

Kuinka valita PCBA-kumppani puettavalle käännöslaitteistolle

Oikea kysymys ei ole, onko tehdas rakentanut "tekoälytuotteita". Kysymys on, pystyykö se valmistamaan julkaistun mallin mukaisen ääni- ja langattoman arkkitehtuurin. Puhelinavusteisen kääntäjän kohdalla tämä tarkoittaa mikrofonin käsittelyä, Bluetooth RF -yhteyttä, akkua/latausta ja pienikokoisten laitteiden kokoonpanoa. Laitekohtaisen kääntäjän kohdalla on otettava huomioon prosessorin/muistin tiheys, tehonsyötön kytkentä ja lämmönsäätö.

Kysy toimittajalta, miten mikrofoniportit on suojattu, miten vasen/oikea tai peilatut kokoonpanot tunnistetaan, miten akustiikkaan liittyvää uudelleentyöstöä hallitaan ja pystyykö tehdastestaus erottamaan tukkeutuneiden porttien viat koodekki- tai laiteohjelmistovirheistä. Jos latauskotelo on osa projektia, varmista, että se on ilmoitettu oikeana toisena piirilevynä, jolla on omat osaluettelonsa, testaus- ja ohjelmointitarpeensa.

Highleapia voidaan arvioida sen vastaanottaman valmistuspaketin perusteella: piirilevytiedot, osaluettelo, mikrofoni-/kaiutinpiirustukset, antennin rajoitukset ja toistettavissa oleva äänentoiston toimintatesti. Käännöstarkkuuden ja pilvipalvelun toiminnan tulisi jäädä piirilevyjen lupauksen ulkopuolelle, mikä tekee kaupallisesta laajuudesta selkeämmän eikä heikomman.