机器人可大致分为产业用机器人与业务/服务机器人。产业用机器人，如组装机器人、焊接机器人等，已经在FA工厂中运用了很长的一段时间，但近年来，业务及服务机器人得到了迅速发展。在世界范围内，AI扬声器（智能扬声器）等对话性机器人的发展尤为活跃，各类型号的家庭用服务机器人相继出现。
搭载AI助理功能的对话型机器人
对话型机器人AI扬声器的界面为人的声音。在不需要进行触控屏或键盘等的情况下，麦克风采集人的声音，然后发送到云端，由AI（人工智能）识别，提供各种服务，例如音乐播放、提供新闻等信息、互联网搜索、购物和家电操作等等。AI的深度学习也使其能够以简单的聊天形式与用户交流。
说话者在远处说话时，固定使用的AI扬声器需要对该方向进行检测，并将其与周围的噪声区分开来。为此，AI扬声器搭载了多个麦克风，以根据到达的声音的时间差和强度来识别说话者的方向，同时通过降噪技术，针对来自多个方向的环境噪声，消除其中的噪声成分。除了麦克风以外，放大器和扬声器也很重要。这是因为，随着AI扬声器的普及，人们开始对与音频设备相媲美的高音质提出了要求。
用于AI扬声器的D级放大器所面对的课题
AI扬声器中的功率放大器使用一种称为D级放大器（Class D amplifier）的数字放大器，这种放大器也用于驱动智能手机、平板电脑和笔记本电脑中的扬声器。
D级放大器也被称为开关放大器，使用带有开关器件的PWM（脉冲调幅）技术，将音频输入信号转换和放大为脉冲信号，然后再转换回模拟信号，并通过扬声器输出。
与高端音频设备中使用的模拟放大器相比，D级放大器体积更小，耗电量更低。然而，脉冲信号有许多谐波成分，如果不采取措施，连接它们和扬声器的线路就会成为天线，并发出电磁噪声。
为了抑制从扬声器线路中发出的电磁噪声，通常会在D级放大器的输出段插入贴片磁珠作为噪声滤波器。贴片磁珠是一种芯片元件，通过层压工艺等方法在铁氧体元件中形成线圈。贴片磁珠的阻抗由线圈的电抗成分和铁氧体的电阻成分组成。在低频范围内，电抗成分的功能是反射和阻挡噪声，而在高频范围内，铁氧体电阻成分的功能是吸收噪声并将其转化为热能。作为一种简单而极其有效的EMC对策元件，被广泛用于电子设备中。
铁氧体在很大程度上决定了片状磁珠的特性。由于扬声器线路中电流相对较大，因此会使用具有高电阻成分的铁氧体，但随着输出的增加，谐波噪声成分会破坏音频波形，导致音频失真。普通的贴片磁珠难以同时兼顾消除辐射噪声与确保音频质量。
提升AI扬声器音质的噪声抑制滤波器
噪声抑制滤波器VAF系列是面向输出为2W～20W的AI扬声器等音频线的最佳产品。音频线中音频失真的程度一般以THD+N(Total Harmonic Distortion + Noise：全总谐波失真＋噪声)这一数值表示，数值越小则表示音质越好。如下图所示，片状磁珠中，随着输出的提升，THD+N值会上升，但在噪声抑制滤波器中则表现出与没有滤波器状态几乎相同的特性，并未因插入而产生失真。从中可以看出，将片状磁珠替换为噪声抑制滤波器会对提升音质有着很大的效果。
组合使用LPF(低通滤波器)与贴片压敏电阻实现有效解决方案
一般而言，在D级放大器额输出段中，为了提取音频输出信号会插入LPF（低通滤波器）。在输出较小的智能手机等设备中，不需要LPF的无滤波器方式为主流，但在AI扬声器等设备中则需要LPF，而LPF的特性也会影响到音质。
噪声抑制滤波器和LPF（VLS-AF系列）的组合可以有效地抑制AI扬声器的辐射噪声，如下图所示，如果组合使用贴片压敏电阻（AVR系列），将能够取得更好的效果。贴片压敏电阻可用于保护电路免受来自人体的ESD(静电放电)等的影响，其主要用于电子设备中。除了在将侵入的ESD等旁通至地面的情况之外，主要发挥电容器的作用，因此通过在扬声器线中组合使用，可进一步提升抑制辐射噪声的效果。如对比图所示，它能够十分轻松地满足CISPR CLASS B的限制值（家庭等使用的电子设备的辐射噪声限制值）。
AI扬声器正在演变成为伙伴机器人，这要求它需要具备与音频设备相媲美的音质。 |
