1 概述?
隨著科技的進步,市場上出現大量帶語音、手機APP可控制的產品,由此可看出客戶對產品的功能要求也越來越高,追求舒適的體驗感,特別是對操控性的要求越來越高。目前空調產品的控制方式有以下幾類:
- 遙控控制:采用紅外遙控或者藍牙遙控,方便遠距離控制,但遙控器容易丟,放置也麻煩。且遙控器上按鍵較少,當空調插座功能多的時候無法用單次按鍵控制全部的功能,組合按鍵不符合人們使用習慣;
- 手機APP控制:每次控制需要打開手機APP,需要聯網,同時空調插座需配網,操作繁瑣;
- 智能音箱控制:通過如天貓精靈等智能音箱直接控制,相對方便,但音箱需聯網狀態下才可使用,識別時有隱私安全問題,網絡延時大時控制的實時性不好。
- 已經購買好了空調,只能用以上功能控制的,若想重新更換帶語音的空調,費錢費事。
為了解決以上痛點,可以采用純離線語音識別進行控制,在用戶不增加太多成本的情況下,讓用戶享受最新離線語音帶來的體驗。啟英泰倫針對該產品領域,已開發了整套離線語音空調插座方案,下面對該方案進行介紹。
2 方案優勢?
啟英泰倫離線語音空調插座相對傳統空調插座方案,可讓用戶通過語音控制空調插座設備,替換傳統遙控器或按鈕控制的方式,該方案有以下優勢:
- 支持市面95%以上的空調型號,傳統空調配空調插座后,秒變智能語音空調
- 可以直接使用語音控制空調插座,且無需聯網,自然方便,識別率可達95%以上;
- 空調遙控器3秒一鍵極速匹配
- 內置多家空調碼庫,無需額外紅外IC
- 語音控制響應快,一般在0.2~0.8s內完成;
- 可遠場識別,安靜情況下可達10米;
- 方案功耗低,工作功耗僅為0.2W左右;
- 可靠性好,芯片方案已通過雙85測試,滿足格力、美的等家電巨頭要求;
- 整套產品技術已成熟,具有完整的軟件、硬件、結構設計方案,節省開發周期,降低開發難度;
- 配合我司語音AI平臺開發,可靈活定制喚醒詞和命令詞,不需要再專門收集語料訓練。
3 應用描述?
啟英泰倫離線語音空調插座方案適用于各類需控制的空調。 語音空調插座產品的使用場景為普通家居環境,在安靜和中低噪音下可以達到良好的識別率。其中安靜環境的環境底噪在35dB ~ 45dB之間,屬于中低噪音環境;產品自身不帶噪音。因對于成本和產品空間尺寸要求,可根據具體結構單獨進行硬件板的設計。
4 產品設計流程?
一個基于我司芯片的標準語音產品設計流程如下圖所示:
該流程主要針對我司新用戶開發產品使用,包含了前期購買樣品Demo進行驗證,硬件選型,語音對話邏輯、軟硬件方案和結構設計,設計完成后的測試,以及生產測試準備和后續批量采購等步驟。如果是已經熟悉我司方案的老用戶,可以直接從中間步驟開始,不用再重復進行Demo測試等工作。
下面針對新用戶的開發,對上述流程中的各個步驟逐一描述。
4.1 DEMO測試?
針對新用戶,可以先從我司授權的經銷商或直接從我司官網 ?樣品購買 處購買對應的模塊或開發板套件,進行識別效果測試,相關的軟硬件技術文檔可以從本文檔中心處獲取。用戶測試滿意后,可以進行硬件選型。
4.2 方案設計?
選擇好合適的芯片或模塊后,可根據產品的功能進行下述設計:
- 語音UI(喚醒詞和命令詞)設計:設計方法可參考 ?語音UI設計參考;
- 硬件設計:設計方法可參考 ?硬件設計參考;
- 結構設計:設計方法可參考 ?產品結構設計;
- 軟件開發:設計方法可參考 ?軟件開發。
如用戶為首次進行語音方案開發,建議到 ?啟英泰倫語音AI平臺 上獲取基于相關芯片的語音產品方案設計Checklist文檔,進行逐一檢查以確保設計效果。如有技術支持需求請聯系我司技術支持人員。
4.4 測試驗收?
產品方案設計完成形成樣品后,建議對該樣品進行相關的識別測試,相關測試方法和標準可參考 ?識別效果測試。同時,還建議根據產品質量的要求進行各類硬件測試,如雙85測試、靜電測試等。為了保證最終的識別效果,還建議進行硬件底噪的測試及產品裝機后的整機功能測試。
4.5 生產測試?
樣機測試完成后,會轉入后續產線批量生產階段。我司為產品的批量生產做了完善的解決方案,用戶可以參考 ?生產測試 獲取更多信息。用戶如需要生產測試的相關技術支持,請聯系我司技術人員。
4.6 下單采購?
用戶如果要采購我司產品,請點擊 ?樣品和批量采購 獲取更多信息。
5 空調插座設計方案介紹?
5.1 方案特點?
我司的CI110X芯片內置多個IO和PWM口、集成大量的紅外碼庫,可用單芯片實現語音控制、紅外發送控制的主控方案,整體成本較低。
為了方便用戶使用,我司已提前做了相應的開發,可以提供完整的語音空調插座主控方案。
5.2 方案框圖?
整個方案如上圖所示,CI110X芯片作為主控,可以通過麥克風采集外部語音進行識別,通過IR發出紅外波形控制空調,通過功放驅動喇叭播音。如為省成本,還可以將功放和喇叭換為蜂鳴器。
5.3 硬件設計參考?
?空調插座電控板的一個硬件參考線路圖及IO使用情況見下圖和附件,用戶可以使用CI110X芯片按照相同的使用方式設計硬件電路,可以方便的搭建整套空調插座方案。
?紅外插座參考原理圖
5.4 主控方案SDK包說明?
我司為用戶基于上述硬件設計,提供了完整的SDK包,用戶可以到 ?啟英泰倫語音AI平臺 上獲取相關SDK開發包。
本SDK包有以下功能點:
- 控制方式:通過語音控制空調,替換傳統遙控器控制或其它方式;
- 控制功能:支持直接命令空調溫度、制冷、加熱、送風等常用模式;
- 一鍵匹配:支持按遙控器上面的電源鍵,合成對所有的按鍵功能匹配;
6 產品結構相關注意事項?
6.1 麥克風結構設計?
空調插座產品在設計結構時,針對麥克風應當注意以下事項:
下圖以空調插座為例,講述麥克風結構開孔及位置的建議方式,固定麥克風的結構件也需要考慮麥克風線方便引出導線和避免干擾。
6.2 喇叭結構設計?
空調插座產品在設計結構時,針對喇叭應當注意以下事項:
- 考慮到音質,喇叭功率不能太小,建議選用1W以上喇叭,帶音腔的喇叭效果會更好一點,同時注意硬件板上的功放驅動能力要匹配喇叭型號;
- 喇叭放置位置以美觀及結構布局方便為主,但注意盡量避免和麥克風放在同一位置;
- 不帶音腔喇叭可以在結構上做一個音腔密封后能增大音量輸出。
下圖是一個喇叭規格及開孔的建議。
6.3 紅外管選型和結構設計?
空調插座產品在紅外管選型和設計結構可以參考如下文檔:
?紅外管選型和設計結構建議
6.4 其它注意事項?
- 建議選擇-32dB±3dB,信噪比大于70dB以上,性價比高的全向模擬麥克風;
- 若空調插座有帶震的其它電路,建議選擇較厚的麥克風膠套減緩震動,可減小對識別效果的影響;
- 特別注意禁止直接點熱溶膠用于固定麥克風頭;
- 將麥克風完全插入固定孔內部,避免歪斜,拾音孔中心孔對準麥克風的中心;
- 空調插座內部接線多容易扯松,插頭配插座帶卡扣會更牢固;
- 選擇符合環保RoHS要求的RTV硅膠,推薦常用的硅膠有703/704/737等,或其它有機材料、單組分室溫固化硅膠等;
- 多數硅橡膠灌膠厚度小于3mm以內實溫完全固化時間為8 ~ 12小時,灌膠厚度 > 3mm以上完全固化時間更長,可分層多次澆灌,確保完全固化穩定密封;
- 生產工藝可把固定麥克風工序提前,另外特別注意麥克風接線在重力拉扯下,未完全固化前容易導致麥克風扯歪,也需注意將麥克風插線固定好。
7 相關參考資料列表?
編號 | 參考資料描述 | 獲取方式 |
---|---|---|
1 |
標準離線SDK CI110X_SDK_ASR_Offline |
請到 ?啟英泰倫語音AI平臺 上獲取 |
2 | 空調插座SDK | 請到 ?啟英泰倫語音AI平臺 上獲取 |
3 | 測試固件 | 到 ?啟英泰倫語音AI平臺 上獲取 |
4 | 我司芯片和模塊的選型指南 | 請點擊 ?硬件選型指南 查看 |
5 | 我司芯片硬件設計方法參考 | 請點擊 ?硬件設計參考 查看 |
6 | 麥克風和喇叭器件選型 | 請點擊 ?外圍器件兼容列表 查看 |
7 | 產品結構設計 | 請點擊 ?產品結構設計 查看 |
8 | 軟件開發方法和標準SDK說明 | 請點擊 ?軟件開發 查看各部分內容 |
9 | 產品識別性能測試方法 | 請點擊 ?識別效果測試 查看 |
10 | 生產測試的方法 | 請點擊 ?生產測試 查看 |
用戶如遇到使用問題,請到啟英泰倫語音AI平臺上提交技術工單,或直接聯系我司技術人員獲取協助。
審核編輯:符乾江
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