一種智能音箱平臺低功耗待機(jī)喚醒的電路和實(shí)現(xiàn)方式

成生群 南京歌爾聲學(xué)科技有限公司

引言

智能音箱為了實(shí)時(shí)與用戶交互，拾音電路與語義識別軟件就需要一直處于工作狀態(tài)。這種工作場景，音箱就一直處于工作狀態(tài)。無法進(jìn)入低功耗待機(jī)模式。因此不符合有低功耗需求的工作場景。市面上通常有一種通過麥克風(fēng)來偵測語音來喚醒系統(tǒng)的方法，需要額外的增加一顆麥克風(fēng)，這種方法增加成本不談，產(chǎn)品還會因?yàn)樵黾恿他溈孙L(fēng)而改變了原本的ID。這樣對產(chǎn)品的整個(gè)風(fēng)格可能都會有影響。

本文的目的及亮點(diǎn)：

本文介紹一種不增加語音偵測麥克風(fēng)，不改變產(chǎn)品ID 的情況下，利用智能音箱現(xiàn)有內(nèi)部拾音麥克風(fēng)，增加簡單的電路，實(shí)現(xiàn)智能音箱系統(tǒng)在超低功耗下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離語音喚醒。

實(shí)現(xiàn)方法：

如下圖1 所示，在現(xiàn)有的麥克風(fēng)輸出到拾音模組間增加一個(gè)模擬開關(guān)，模擬開關(guān)在系統(tǒng)待機(jī)的時(shí)候默認(rèn)聯(lián)通到語音判斷放大電路輸出，用于低功耗下語音喚醒。具體工作過程是，當(dāng)麥克風(fēng)偵測到聲音，語音信號通過放大電路放大，當(dāng)聲音大到預(yù)設(shè)的音量（即參考點(diǎn)評，此幅度可以調(diào)節(jié)）。此時(shí)CPU 會接收到語音輸入中斷信號。然后控制模擬開關(guān)，將模擬開關(guān)通路切換到語音識別通路上；同時(shí)啟動語義識別軟件，此時(shí)系統(tǒng)就可以進(jìn)行語音采集和識別。

圖1

系統(tǒng)工作流程：

如下圖2，系統(tǒng)工作流程如下。設(shè)備開機(jī)后，在沒有任務(wù)或者任務(wù)處理完后，先進(jìn)入待機(jī)模式。等待30 秒，如果沒有新任務(wù)，設(shè)備會進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)。此時(shí)設(shè)備關(guān)閉了絕大多數(shù)功能，僅留CPU 一些時(shí)鐘還有中斷接口在工作。此時(shí)系統(tǒng)功耗極低，基本在1mA 左右。這樣就能滿足低功耗需求的場所下使用。此時(shí)，模擬開關(guān)切換到語音喚醒通路，CPU 處于中斷響應(yīng)狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)偵測到有聲音時(shí)，系統(tǒng)會喚醒，處理相應(yīng)任務(wù)。

結(jié)束語：

綜合上面可知，智能音箱可以在極低功耗下進(jìn)行遠(yuǎn)距離語音喚醒。運(yùn)用此方案，不增加麥克風(fēng)，不改變ID 情況下，能運(yùn)用簡單的電路實(shí)現(xiàn)此功能。在智能音箱中均可以使用此電路，簡單實(shí)用。