本地 AI 對話離線語音芯片，是一種能夠在無需網(wǎng)絡(luò)連接的情況下，實(shí)現(xiàn)語音識別、語音合成以及語音控制等功能的集成電路。其工作原理基于內(nèi)置的語音識別算法與聲學(xué)模型，可對輸入的語音信號進(jìn)行特征提取、模式匹配等處理，進(jìn)而精準(zhǔn)識別出用戶的語音指令，并依據(jù)預(yù)設(shè)程序執(zhí)行相應(yīng)操作。與在線語音芯片相比，離線語音芯片優(yōu)勢顯著，比如不受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境限制，在網(wǎng)絡(luò)信號不佳或無網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域，仍能穩(wěn)定工作，保障語音交互的流暢性;響應(yīng)速度快，由于無需數(shù)據(jù)上傳至云端處理，可即時(shí)對語音指令做出響應(yīng)，大幅提升用戶體驗(yàn);同時(shí)，在數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)方面表現(xiàn)突出，用戶語音數(shù)據(jù)無需外傳，降低數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)。因此，離線語音芯片廣泛應(yīng)用于智能家居、智能穿戴、智能車載、智能玩具以及工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域，為各類設(shè)備賦予便捷、高效的語音交互能力，有力推動智能化發(fā)展進(jìn)程。

　　常用的離線語音芯片產(chǎn)品介紹

　　WTK6900G - 24SS

　　這是一款專為本地語音觸發(fā)和識別精心打造的微控制器，在家電、衛(wèi)浴、照明等智能設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其具備低成本、高可靠性、通用性強(qiáng)等特性，采用高性能 32 位 RISC 內(nèi)核，主頻達(dá) 200MHz，支持浮點(diǎn)運(yùn)算。該芯片核心優(yōu)勢在于搭載高效率語音處理算法，可實(shí)現(xiàn)高可靠喚醒識別，喚醒距離遠(yuǎn)，誤喚醒率低，在噪音環(huán)境下也能維持穩(wěn)定性能，還具備豐富語音指令、快速響應(yīng)等長處。舉例來說，在智能家居場景中，用戶發(fā)出 “打開客廳燈” 指令，芯片能迅速識別并控制燈具開啟，反應(yīng)靈敏。

　　WTK6900H - 24SS

　　此芯片運(yùn)用最新神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，識別精準(zhǔn)、誤判率低，可實(shí)現(xiàn) 5 米遠(yuǎn)場可靠識別，還支持 MP3、WAV 音頻解碼，能為用戶帶來優(yōu)質(zhì)音頻體驗(yàn)，適用于對語音識別精度要求嚴(yán)苛的場景。像在智能音箱產(chǎn)品中，憑借出色識別能力，可準(zhǔn)確理解用戶播放音樂、查詢信息等指令，結(jié)合音頻解碼功能，呈現(xiàn)高品質(zhì)音效。

　　WTK6900HA

　　作為用于物聯(lián)網(wǎng)交互及控制領(lǐng)域的智能模塊，基于先進(jìn)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)語音識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高識別率、高實(shí)時(shí)性，融合本地和云端功能，高度一體化的語音識別及處理功能，可充分滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備多樣化語音交互需求。在智能家電互聯(lián)場景下，能協(xié)調(diào)不同設(shè)備間語音指令傳輸與執(zhí)行，比如用戶通過語音指令，讓智能空調(diào)與智能窗簾聯(lián)動，依據(jù)室內(nèi)溫度自動開關(guān)窗簾。

　　WTK6900HC

　　這是一款免聯(lián)網(wǎng)純離線識別芯片，采用先進(jìn)語音識別算法，可準(zhǔn)確識別用戶語音指令。該芯片注重低功耗設(shè)計(jì)，確保設(shè)備長時(shí)間使用時(shí)性能穩(wěn)定，降低用電成本，且易于集成。凈水器生產(chǎn)商可輕松將其集成到產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)智能化控制，如控制凈水器開關(guān)、調(diào)節(jié)水流大小等。用戶只需說出 “開啟凈水器”“將水流調(diào)小” 等指令，芯片即可控制凈水器執(zhí)行相應(yīng)操作。

　　WTK6900H - C

　　該芯片運(yùn)用最新神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，具有高識別率、低誤判率特點(diǎn)，能有效過濾穩(wěn)態(tài)噪聲，對動態(tài)噪聲也有良好抑制作用，可在噪音環(huán)境下準(zhǔn)確識別語音指令，識別距離可達(dá) 5 米，支持約 80 條離線指令識別，采用低功耗設(shè)計(jì)，適用于智能臺燈等設(shè)備，可實(shí)現(xiàn) “隨聲而動” 智能控制效果。例如在臥室環(huán)境中，即便周圍有一定環(huán)境噪音，用戶說出 “調(diào)亮臺燈”“關(guān)閉臺燈” 等指令，芯片也能精準(zhǔn)識別，控制臺燈狀態(tài)。

　　WT2606

　　這是一款高性能離線語音識別芯片，在語音處理與控制功能方面表現(xiàn)卓越，適用于多種智能設(shè)備場景。它采用先進(jìn)語音識別算法，具備高識別率、低誤喚醒率優(yōu)勢，可在復(fù)雜環(huán)境下精準(zhǔn)捕捉并識別語音指令，極大提升用戶交互體驗(yàn)。支持離線工作模式，無需網(wǎng)絡(luò)即可實(shí)現(xiàn)語音控制，滿足對網(wǎng)絡(luò)依賴性低的應(yīng)用場景需求。在功能擴(kuò)展性上，WT2606 提供豐富外設(shè)接口，便于與其他硬件模塊集成，可輕松實(shí)現(xiàn)對燈光、電機(jī)、傳感器等外設(shè)的控制，適用于智能家居(如智能開關(guān)、智能窗簾)、小家電控制、消費(fèi)電子(如智能玩具、小家電)等領(lǐng)域。此外，WT2606 還支持自定義語音指令，用戶可根據(jù)具體需求靈活設(shè)置識別詞條，增強(qiáng)芯片適用性與個性化程度，其低功耗設(shè)計(jì)突出，能有效延長設(shè)備續(xù)航時(shí)間，適合電池供電的便攜式設(shè)備。

　 硬件連接

　　離線語音芯片與 MCU 通常可通過多種接口連接，如 UART(通用異步收發(fā)傳輸器)接口。以 UART 連接為例，語音芯片的 TX(發(fā)送)引腳與 MCU 的 RX(接收)引腳相連，語音芯片的 RX 引腳與 MCU 的 TX 引腳相連，這樣便能實(shí)現(xiàn)兩者間數(shù)據(jù)雙向傳輸，即語音芯片將識別后的指令數(shù)據(jù)發(fā)送給 MCU，MCU 也可向語音芯片發(fā)送控制命令等信息。同時(shí)，還需連接兩者的電源引腳，確保供電穩(wěn)定，一般將語音芯片與 MCU 的 VCC(電源正極)引腳共同連接至合適電源電壓，GND(接地)引腳接地。部分芯片可能還會用到 SPI(串行外設(shè)接口)接口，SPI 接口包含時(shí)鐘線(SCK)、主機(jī)輸出從機(jī)輸入線(MOSI)、主機(jī)輸入從機(jī)輸出線(MISO)以及片選線(CS)。語音芯片與 MCU 相應(yīng) SPI 接口引腳按序連接，時(shí)鐘線用于同步數(shù)據(jù)傳輸，MOSI 用于主機(jī)(如 MCU)向從機(jī)(語音芯片)發(fā)送數(shù)據(jù)，MISO 用于從機(jī)向主機(jī)返回?cái)?shù)據(jù)，片選線則用于選擇特定從機(jī)設(shè)備，當(dāng) MCU 需要與語音芯片通信時(shí)，通過控制片選線電平選中語音芯片，進(jìn)而開展數(shù)據(jù)傳輸。

　　軟件通信協(xié)議

　　在軟件層面，雙方需遵循特定通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。若采用 UART 通信協(xié)議，需設(shè)定一致的波特率(如 9600、115200 等)、數(shù)據(jù)位(一般為 8 位)、停止位(1 位或 2 位)以及奇偶校驗(yàn)位(無校驗(yàn)、奇校驗(yàn)、偶校驗(yàn))等參數(shù)。語音芯片識別到語音指令后，會按照約定格式將指令數(shù)據(jù)打包，通過 UART 接口發(fā)送給 MCU。例如，指令數(shù)據(jù)可能包含指令 ID、參數(shù)等信息，MCU 接收數(shù)據(jù)后，依據(jù)通信協(xié)議解析數(shù)據(jù)，獲取指令 ID 及相關(guān)參數(shù)，進(jìn)而執(zhí)行相應(yīng)操作。若使用 SPI 通信協(xié)議，同樣要在軟件中配置好 SPI 通信模式(如模式 0、模式 1、模式 2、模式 3)，確定數(shù)據(jù)傳輸順序(高位在前或低位在前)等。MCU 通過 SPI 接口向語音芯片發(fā)送控制命令，如啟動語音識別、設(shè)置識別模式等，語音芯片響應(yīng)命令后，將識別結(jié)果通過 SPI 接口反饋給 MCU。在實(shí)際應(yīng)用中，還需考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性，可采用 CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))等校驗(yàn)算法對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。當(dāng) MCU 接收到數(shù)據(jù)后，會根據(jù) CRC 校驗(yàn)碼驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性，若校驗(yàn)失敗，可要求語音芯片重新發(fā)送數(shù)據(jù)，保障通信質(zhì)量。