方案背景

以前的双手去拿红外遥控器，和走到设备前用手去触碰按键进行操控空调，电视，抽烟机，风扇等家电设备的控制方式也会让用户觉得不够智能，甚至是不够方便。尤其是在没有办法释放双手，或者不太愿意走动时，需要控制家电设备时，往往需要新的一种控制方式->语音控制

为了能够便捷地使用说话的方式就能控制家电产品，也许只要几个简单常用的语音命令词就好，便于记住也便于控制。对应家电产品的控制，用户会更加倾向使用离线语音的方式进行控制，而不需要繁琐去连接Wi-Fi,这样既能快速响应去控制家电设备，又能保证了个人隐私安全问题。

离线语音控制方案是具备了高性价比的特性，同时能够满足用户在家居环境中5米距离进行语音识别去控制家电，里面可以集成20~150条语音命令词组，如“打开灯光”，“调到25度”等便捷的语音控制语。使用离线语音控制，让生活更加便捷。

方案概要

云知声单麦离线语言方案是目前市面上性价比最高的方案，其内置了离线语言识别模型，和简单降噪前端算法，能够在5米的家居环境中高达95%的识别率。 其单芯片的解决方案使得外围及其简单。主控平台为240MHz的处理速度，集成了AI向量运算加强器，可以运行高达1M的语言识别模型。

云知声在语言识别领域该方案能够快速定制离线语言命令词，最高可以实现150条命令词和10条唤醒词，。同时可以利用其里面的MCU资源，进行做简单的UART， GPIO, PWM的等简单逻辑控制，可以跟进用户的需求，快速对应的解决方案。

也因为主控芯片有足够的运算能力，在识别模型前面加入了降噪算法和AGC（自动增益）算法等前端算法，云知声单麦离线语音方案可以实现5米距离拾音，只要人声比环境噪声大于2dB， 便能板子90%以上的识别率.

算法架构

如下图，为云知声离线语音控制方案的软件框图，其主控为US516P6, 共有两个核心分别为 DSP进行运行算法处理，MCU进行逻辑控制。其中软件架构中，共包含了以下处理： - NS算法 实现前端降噪算法处理 - AGC算法，实现前端自动增益，能够实现远距离拾音 - model识别，能够实现语音命令词模型识别 - MCU控制，能够把语音识别后的指令进行输出和做一些GPIO的控制

硬件设计

云知声高性能单麦离线语音控制方案使用的主控US516P6为单芯片解决方案，其电路较为简单。如下图

其中：

• 24MHz 无源晶振为US516P6的起振电路
• 加入简单的D类放大器进行喇叭播报使用

方案特性

主控芯片

• US516P6, 单芯片解决方案
• TSOP-28封装
• ~300mW功耗

音频接口

• 支持单路柱极体模拟麦克风
• 支持模拟Line-out进行播报

音频算法

• NS 噪声抑制
• AGC 远距离拾音
• 语音识别模板

应用场景

云知声离线语音控制适合应用于智能家居，空调，烟机，风扇，晾衣架等家电产品中，同时也非常适合应用在86面板，遥控器，空调伴侣，台灯等小单品中。