智能喇叭是從傳統喇叭演進而來的新一代產品,其內部結構包含傳感器、IC晶片、鋰電池、外圍配件等電子元件。它除了具備基礎的音樂播放功能外,更整合了天氣查詢、語音控制、出行及娛樂資訊搜尋等網絡功能,當中,語音識別技術是其最核心的亮點。
智能喇叭的工作原理
智能喇叭的正常運作,有賴於各電路模組的協同合作,其核心模組及功能分工如下:

(圖為:智能喇叭的工作原理)
麥克風與揚聲器的ESD防護必要性
麥克風與揚聲器是智能喇叭實現「輸入-輸出」聲學交互的關鍵:麥克風負責將外界的語音訊號轉換為電訊號,為語音識別提供數據基礎;揚聲器則將處理後的電訊號還原成聲音,實現音樂播放、指令回饋等功能。
兩者均具備「與外部環境直接接觸」的共同特點——麥克風需透過收音孔收集聲音,揚聲器則需透過出音孔傳播音頻。此種安裝特性,使其成為靜電攻擊的高風險部件:人體接觸喇叭表面時的靜電、環境中飄浮的靜電,均有可能透過開孔侵入內部電路。一旦遭受靜電干擾,輕則導致麥克風收音失真、揚聲器音質嘈雜,重則直接燒毀內部元件,造成部件永久性失效。因此,為麥克風與揚聲器配置可靠的ESD防護措施至關重要。
麥克風與揚聲器的ESD防護方案
綜合麥克風與揚聲器的工作參數差異及ESD防護需求,我們為二者分別選用了最適合的防護晶片:
麥克風:工作輸出電壓為5V,電流為0.5A,其訊號傳輸對干擾較為敏感,需兼顧防護性能與訊號穩定性,最終選用 TT0501SA 作為防護器件。
揚聲器:額定功率為60W,工作電壓更高,對防護器件的電壓耐受能力要求更嚴格,因此選用 TS1211PB 作為防護器件。

(圖為:麥克風的ESD保護電路)

(圖為:揚聲器的ESD防護電路)
如下表所示為ESD防護晶片的參數一覽

與按鍵類似,麥克風與揚聲器作為智能喇叭的核心功能部件,其ESD防護效果直接影響設備的使用體驗與使用壽命。針對不同部件的工作參數與使用場景精准選型防護器件,是抵禦靜電威脅的關鍵。
從行業發展趨勢來看,未來智能喇叭的接口功能將朝著更豐富、更一體化的方向演進,這亦將推動ESD防護技術向集成化發展——透過一體化的防護方案,簡化設計流程、提升防護效率,更能為智能喇叭的穩定運作提供更全面、更可靠的保障。