← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2013第8期Other32nm
A 23 nJFrame V oice Activity Detector-Based Audio Front-End for Context-Aware Sy
一款基于语音活动检测的低功耗音频前端芯片，适用于嵌入式SoC。
23nJ/帧，50uW功耗，32nm CMOS工艺
语音活动检测低功耗设计音频前端嵌入式SoC近阈值电压
▸创新点1：512点FFT硬件加速 - 采用专用硬件加速器实现512点FFT运算，显著提升音频信号处理的实时性，相比软件实现能效提升9.4倍，特别适合嵌入式系统的低功耗要求（方法创新）
▸创新点2：可编程滤波器设计 - 通过灵活配置的滤波器组实现多频段音频处理，支持动态调整截止频率和增益，适应不同环境噪声条件下的语音检测需求（电路创新）
▸创新点3：近阈值电压(NTV)技术 - 在32nm CMOS工艺下实现双电压域设计，核心数据路径工作于近阈值电压区域，功耗低于50μW，达到23nJ/帧的超低能耗指标（系统级能效创新）
▸创新点4：集成化噪声基底估计器 - 硬件集成的动态噪声评估模块，通过实时环境噪声分析自动调整检测阈值，提升语音活动检测的鲁棒性（算法-硬件协同创新）
Abstract
Advanced human-machine interfaces require im-
proved embedded sensors that can seamlessly interact with the
user. V oice-based communication has emerged as a promising
interface for next generation mo bile, automotive and hands-free
devices. Presented here is such an audio front-end with Voice
Activity Detection (V AD) hardware targeted for low-power em-
bedded SoCs, featuring a 512 pt FFT, programmable filters, noise
floor estimator and a decision engine which has been fabricated
in 32 nm CMOS. T