一、模塊功能特點(diǎn)



產(chǎn)品名稱：智能語(yǔ)音模塊（intelligence voice module）


型號(hào)：3721AI-06


1、 功能介紹

語(yǔ)音識(shí)別模塊板為單面貼裝，主要 IC 包括 ARM語(yǔ)音識(shí)別芯片、Flash 和 SGM4890 等。模塊支持單麥克風(fēng)輸入，語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)語(yǔ)音芯片識(shí)別后再由 DAC 通道輸出到 SGM4890 驅(qū)動(dòng)喇叭播放聲音。模塊串口、IO 口配置豐富，并有回聲消除功能接口， 內(nèi)部播報(bào)語(yǔ)音輸出接口，適合嵌入到各種電氣設(shè)備中；
支持識(shí)別100條及以下數(shù)量命令詞的方案。該模組只需要采用單顆麥克風(fēng)就可以實(shí)現(xiàn)5~10米超遠(yuǎn)距離語(yǔ)音識(shí)別，并且識(shí)別率能達(dá)到97%以上。模組具有3路UART，5路PWM，1路IIC,1路SPI接口和一路IIS接口，通訊接口豐富，功能擴(kuò)展方便，識(shí)別效率，配合MCU可以實(shí)現(xiàn)各種語(yǔ)音識(shí)別智能產(chǎn)品需求。

2、 功能特點(diǎn)

◆模組體積小巧,長(zhǎng)寬為37.4x23mm,方便集成到各種智能產(chǎn)品中,支持SMD貼片和插針兩種安裝方式,模塊雙邊均有電源引腳，客戶可根據(jù)需要豎著插件，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)均比較靈活方便。
◆模組功耗低,可以應(yīng)用到有能耗等級(jí)要求的產(chǎn)品和電池類產(chǎn)品中,模組運(yùn)行功耗≤150mW。
◆低成本,該模組為低成本人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音識(shí)別模組,具有性價(jià)比。
◆,深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)的硬件處理器,使語(yǔ)音數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算、決策均在本地進(jìn)行,不依賴網(wǎng)絡(luò),時(shí)延小,支持單麥克風(fēng)降噪增強(qiáng),360度拾音,可抑制環(huán)境噪音,嘈雜環(huán)境語(yǔ)音識(shí)別的準(zhǔn)確性。支持快速、準(zhǔn)確將語(yǔ)音轉(zhuǎn)化為相應(yīng)文本,遠(yuǎn)場(chǎng)識(shí)別率達(dá)到97%以上,響應(yīng)時(shí)間快達(dá)到0.25。
◆高可靠性,模組選材均選用工業(yè)級(jí)器件,通過(guò)了包括雙85高溫高濕測(cè)試在內(nèi)的多項(xiàng)可靠性實(shí)驗(yàn),可應(yīng)用在對(duì)可靠性要求的家電產(chǎn)品中。
◆擴(kuò)展性良好,通過(guò)2路UART,可以擴(kuò)展wif、bt、2.4G、433、 zigbee等通訊接口實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)需求,通過(guò)5路PWM可以直接控制燈光,紅外等外設(shè)。
◆遠(yuǎn)場(chǎng)識(shí)別
可以支持5~10米遠(yuǎn)距離的正常語(yǔ)音識(shí)別，該模組采用單麥方案可實(shí)現(xiàn)任意角度識(shí)別，無(wú)識(shí)別死角。
◆單麥降噪
模組可以在噪音環(huán)境下正常識(shí)別，對(duì)環(huán)境自然噪聲能很好地抑制，對(duì)新聞、音樂(lè)等噪聲有較好適應(yīng)能力。
◆固件開(kāi)發(fā)便捷
通過(guò)AI平臺(tái)快速定制生成語(yǔ)音指令，或制作固件用于燒錄調(diào)試和測(cè)試，快速完成客戶方案。
◆回聲消除
模組內(nèi)部通過(guò)一路ADC實(shí)現(xiàn)了回聲消除，模組正常運(yùn)行下可有效抑制的信噪比大范圍為-10dB到-15dB。
◆大音量播音
模組設(shè)計(jì)有播音功放，支持1W功放輸出。


3、 基本參數(shù)

電源：5V

數(shù)據(jù)接口：UART

工作溫度 0-85 ℃

存儲(chǔ)溫度 0-85 ℃

尺寸 37.4x23mm

4、 應(yīng)該開(kāi)發(fā)參考圖


圖 1 應(yīng)用開(kāi)發(fā)參考圖
配合MCU,實(shí)現(xiàn)各種智能語(yǔ)音功能


5、 模塊實(shí)物圖


圖 2產(chǎn)品實(shí)物圖




6、 模塊封裝尺寸圖

圖3封裝尺寸圖
7、 常用管腳圖
管腳號(hào) 信號(hào)名稱 解釋和說(shuō)明
1 GND 電源負(fù)極
2 5V 電源正極
3 3.3V 3.3V輸出
4 TXO UART　TX0　下載程序時(shí)用
5 RX0 UART　RX0　下載程序時(shí)用
16 SPK- 音頻輸出接喇叭負(fù)極
17 SPK+ 音頻輸出接喇叭正極
18 RIN MIC負(fù)極
19 LIN MIC正極
20 SDA1/TX1 串口數(shù)據(jù)輸出，與MCU通訊用
21 SCL1/RX1 串品數(shù)據(jù)輸入，與MCU通訊用
32 3.3V 3.3V輸出
33 5V 電源正極
34 GND 電源負(fù)極

注：為了讓客戶更方便與產(chǎn)品對(duì)接，模組特設(shè)計(jì)成兩組輸入電源，方便客戶將模組豎著嵌入產(chǎn)品中，不占產(chǎn)品內(nèi)部空間，一邊以串口為主，一邊以IO口為主。



二、操作指南



初次拿到智能語(yǔ)音模塊后，請(qǐng)按照如下步驟連接模塊評(píng)估環(huán)境：



1、 硬件連接


若模塊未焊接排針請(qǐng)先為模塊焊接排針，根據(jù)模塊絲印連接如下器件：


喇叭：SPK-與 SPK+連接喇叭（不分正負(fù)）；


麥克風(fēng)： MICL+ 與AGND 連接 mic（注意：麥克風(fēng)區(qū)分正負(fù)；AGND接黑線，MICL+接紅線 ）；


電源：5V 與 GND 分別連接 5V 直流電源與地；



























三、評(píng)估測(cè)試
1、識(shí)別播報(bào)
當(dāng)語(yǔ)音智能模塊連接成功后，喇叭會(huì)自動(dòng)播報(bào)“我是小奧，使用前請(qǐng)召喚我的名字”。此時(shí)可念如下“核心詞”，智能語(yǔ)音模塊識(shí)別后則會(huì)播報(bào)對(duì)應(yīng)“播報(bào)詞”。（備注：以下圖片可以放大查看）

四、通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式


[Header1][Header2] [Length] [Msg_type] [Msg_cmd] [Msg_seq] [Data] [Check_sum] [Tail]
幀標(biāo)識(shí)頭 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 消息類型 命令 消息序列號(hào) 數(shù)據(jù) 幀校驗(yàn) 幀結(jié)尾



1、語(yǔ)音識(shí)別結(jié)果
說(shuō)明：語(yǔ)音模塊在進(jìn)入喚醒狀態(tài)后，識(shí)別到結(jié)果后發(fā)送該消息（包含喚醒詞）
名字 長(zhǎng)度 描述
Head 2 [Header1] [Header1]幀標(biāo)識(shí)頭，固定為0xA5,0xFC
Length 2 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，固定為0x07,0x00
Msg_type 1 消息類型，固定為0xA0
Msg_cmd 1 命令，固定為0x91
Msg_seq 1 消息序列號(hào)，自定義為0x00
Data 7 命令詞ID
Check_sum 2 幀校驗(yàn)，包含Msg_type，Msg_cmd，Msg_seq, Data的累加和計(jì)算結(jié)果
Tail 1 幀結(jié)尾，固定為FB


2、播放本地播報(bào)音
名字 長(zhǎng)度 描述
Head 2 [Header1] [Header1]幀標(biāo)識(shí)頭，固定為0xA5,0xFC
Length 2 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，固定為0x06,0x00
Msg_type 1 消息類型，固定為0xA1
Msg_cmd 1 命令，固定為0x92
Msg_seq 1 消息序列號(hào)，自定義為0x00
Data 1 0x80
1 0x92
4 命令詞ID
Check_sum 2 幀校驗(yàn)，包含Msg_type，Msg_cmd，Msg_seq, Data的累加和計(jì)算結(jié)果
Tail 1 幀結(jié)尾，固定為FB

說(shuō)明：該協(xié)議內(nèi)非單字節(jié)數(shù)據(jù)，低字節(jié)在先，高字節(jié)在后

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