一种高精度的离线语音识别模块的制作方法

本实用新型涉及语音识别技术领域，尤其涉及一种高精度的离线语音识别模块。

背景技术：

目前对于电器的控制都是用手动或遥控控制，但随着电器的增多，电器的开关和遥控越来越多，使用及其不便，随后市面逐渐出现语音识别控制电器，类似京东叮咚音响和阿里的天猫精灵等语音识别控制电器的技术，但这些语音识别系统都需要在主控板上进行扩展架构，导致主控芯片的扩展口大幅度缩减，无法满足不同环境以及外扩设备的使用需求，同时整体的构架方式会对语音识别能力造成干扰，直接降低语音识别的精度，导致语音识别不全以及识别错误的发生率提升，从而致使语音控制功能响应速度变慢，极大影响用户体验。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高精度的离线语音识别模块，达到了提高离线语音识别模块识别精准度的目的，同时能够根据需求增设模块自身的扩展接口，不仅提升了对语音控制命令的识别能力，同时降低指令识别错误的发生率，保证了语音控制功能的响应速度，提高用户的体验感。

为实现上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种高精度的离线语音识别模块，包括pcb、主控芯片、解码器、spiflash模块、指示灯和管脚，所述pcb上的集成线路与主控芯片电性连接，所述主控芯片集成固定在pcb上，所述解码器集成固定在pcb上，所述解码器与主控芯片通过集成线路电性连接，所述spiflash模块、指示灯和管脚均集成固定在pcb上，所述spiflash模块、指示灯和管脚均与主控芯片通过集成线路电性连接。

所述管脚包括i2c时钟、i2c数据、芯片烧录仿真复位口、芯片烧录仿真时钟口、芯片烧录仿真数据口、回声消除外部音频输入口、btl喇叭输出左声道、btl喇叭输出右声道、麦克风正极、麦克风负极、串口txd输出口、串口rxd输入口、usbdp口、sbdm口、电源正极和电源负极。

进一步地，所述主控芯片的型号为m4-i94113。

进一步地，离线语音识别模块的规格为28.0mm*28mm，且管脚之间的间距为2.54mm。

进一步地，离线语音识别模块的接口支持usb、uart、i2c、pwm和gpio。

进一步地，离线语音识别模块的待机功耗为0.1w，功放pa占总功耗的90%，正常工作时功耗随声音的大小变化而变化，最大功耗峰值为2w。

进一步地，离线语音识别模块上外接设有麦克风，麦克风的型号为bo6027cwc-83-ce353或者do6050cpc-12-ce383的任意一种。

本实用新型提供了一种高精度的离线语音识别模块，具备以下有益效果：

1、本实用新型通过集成了m4-i94113主控芯片、codec和spiflash等元器件，兼容邮票孔和插针的使用方式，模块可以不作任何修改直接集成在产品中实现语音声控的功能，客户可以通过模组二次开发，应用于不同产品，而且采用独特算法，有效抑制波束之外的噪声，同时融合语音信号的空时信息，从含噪声的语音信号中提取出纯净语音，有效地增强说话人语音，而且分利用其空域滤波特性，抑制拾音波束外的回声、混响等噪声，进行语音增强处理。

2、本实用新型由于内置了台湾赛维科技的高性能降噪算法、远距离拾音算法和高精度离线语音识别功能，模块接口支持usb、uart、i2c、pwm、gpio，可作为主设备，也可作为从设备，同时模块的功能丰富、接口简单、使用方便。

3、本实用新型拥有强大的硬件处理能力和业界领先的语音识别效果，为智能家居、智能家电、车载和音箱等领域提供软硬件一体化的解决方案，具备非特点人识别以及固定命令词识别的能力，同时能够覆盖大部分常用家用电器和小家电品类，特殊没有包含的词汇可以定制，安静环境下5米距离内超过98%的识别率，内置降噪功能，支持中等噪声环境下使用，而且支持从几个词到上百个词条，响应速度快，响应时间小于0.2秒，可直接驱动1w8欧的喇叭和耳机设备，具有功耗低以及效应速度快的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型模块绝对最大额定值的示意图；

图3为本实用新型模块的通讯协议总则示意图；

图4为本实用新型模块的指令格式示意图。

图中：1、pcb；2、主控芯片；3、解码器；4、spiflash模块；5、指示灯；6、管脚；61、i2c时钟；62、i2c数据；63、芯片烧录仿真复位口；64、芯片烧录仿真时钟口；65、芯片烧录仿真数据口；66、回声消除外部音频输入口；67、btl喇叭输出左声道；68、btl喇叭输出右声道；69、麦克风正极；610、麦克风负极；611、串口txd输出口；612、串口rxd输入口；613、usbdp口；614、sbdm口；615、电源正极；616、电源负极。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供了一种技术方案：一种高精度的离线语音识别模块，包括pcb1、主控芯片2、解码器3、spiflash模块4、指示灯5和管脚6，pcb1上的集成线路与主控芯片2电性连接，主控芯片2集成固定在pcb1上，解码器3集成固定在pcb1上，解码器3与主控芯片2通过集成线路电性连接，spiflash模块4、指示灯5和管脚6均集成固定在pcb1上，spiflash模块4、指示灯5和管脚6均与主控芯片2通过集成线路电性连接，通过集成了m4-i94113主控芯片、codec和spiflash等元器件，兼容邮票孔和插针的使用方式，模块可以不作任何修改直接集成在产品中实现语音声控的功能，客户可以通过模组二次开发，应用于不同产品，而且采用独特算法，有效抑制波束之外的噪声，同时融合语音信号的空时信息，从含噪声的语音信号中提取出纯净语音，有效地增强说话人语音，而且分利用其空域滤波特性，抑制拾音波束外的回声、混响等噪声，进行语音增强处理。

管脚6包括i2c时钟61、i2c数据62、芯片烧录仿真复位口63、芯片烧录仿真时钟口64、芯片烧录仿真数据口65、回声消除外部音频输入口66、btl喇叭输出左声道67、btl喇叭输出右声道68、麦克风正极69、麦克风负极610、串口txd输出口611、串口rxd输入口612、usbdp口613、sbdm口614、电源正极615和电源负极616，本实用新型拥有强大的硬件处理能力和业界领先的语音识别效果，为智能家居、智能家电、车载和音箱等领域提供软硬件一体化的解决方案，具备非特点人识别以及固定命令词识别的能力，同时能够覆盖大部分常用家用电器和小家电品类，特殊没有包含的词汇可以定制，安静环境下5米距离内超过98%的识别率，内置降噪功能，支持中等噪声环境下使用，而且支持从几个词到上百个词条，响应速度快，响应时间小于0.2秒，可直接驱动1w8欧的喇叭和耳机设备，具有功耗低以及效应速度快的优点。

主控芯片2的型号为m4-i94113，离线语音识别模块的规格为28.0mm*28mm，且管脚6之间的间距为2.54mm，离线语音识别模块的接口支持usb、uart、i2c、pwm和gpio，由于内置了台湾赛维科技的高性能降噪算法、远距离拾音算法和高精度离线语音识别功能，模块接口支持usb、uart、i2c、pwm、gpio，可作为主设备，也可作为从设备，同时模块的功能丰富、接口简单、使用方便，离线语音识别模块的待机功耗为0.1w，功放pa占总功耗的90%，正常工作时功耗随声音的大小变化而变化，最大功耗峰值为2w，离线语音识别模块上外接设有麦克风，麦克风的型号为bo6027cwc-83-ce353或者do6050cpc-12-ce383的任意一种。

本实用新型适用于白色家电：如空调、冰箱、洗衣机、电视机等；厨卫电器：如油烟机、马桶、热水器、魔镜等；小家电：如电饭煲、电风扇、净化器、晾衣架等；智能家居：如86面板、插座、插排、台灯、吸顶灯、电动窗帘等；理疗类：如按摩椅、眼部按摩仪、养生壶、按摩仪等。

在使用时，离线语音识别模块与麦克风之间的分布原则为：麦克风到模块音频输入端距离要尽量短；麦克风到模块音频输入端走线尽量避开其它外部设备高频脉冲信号或高压；模块音频输出到外置扬声器距离要尽量短，本实用新型适用于小夜灯、台灯、桌面风扇、86面板、插座、插排、按摩椅、眼部按摩仪和按摩仪等产品的语音控制系统，而且如图2所示，在超出绝对最大额定值表可能导致器件永久性损坏，这只是强调的额定值，不涉及器件在这些或其它条件下超出本技术规格指标的功能性操作，根据图4所示，标准uart协议格式定义每条指令，由帧头 信令 数据长度 数据n 校验 帧尾组成，数据长度可根据情况增减，数据总长度应小于256bytes，本实用新型达到了提高离线语音识别模块识别精准度的目的，同时能够根据需求增设模块自身的扩展接口，不仅提升了对语音控制命令的识别能力，同时降低指令识别错误的发生率，保证了语音控制功能的响应速度。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。