Modules de reconnaissance vocale — commande vocale hors ligne

Haiben fournit des composants électroniques depuis Shenzhen depuis 2013, et la voix est l'un des domaines que nous couvrons en profondeur. Le groupe Voice Recognition & Audio Chips & Modules réunit des ICs vocaux et des ICs audio ainsi que des modules vocaux et des modules audio, plus l'assemblage de cartes de circuit imprimé pour les PCBA vocaux. L'accent est mis sur la reconnaissance vocale hors ligne : une commande vocale qui s'exécute localement sur l'appareil, sans connexion internet requise.

Reconnaissance hors ligne : l'idée centrale

Un module de reconnaissance vocale hors ligne — souvent appelé module de reconnaissance de la parole — effectue la correspondance de motifs sur la carte elle-même. Le signal du microphone est conditionné, converti en numérique et comparé aux motifs de commande stockés dans la mémoire propre du dispositif. Il n'y a aucun aller-retour vers un service cloud, de sorte que la reconnaissance continue de fonctionner en l'absence de réseau, et le temps de réponse ne dépend pas de la qualité de la connexion.

Le compromis est la portée. Les moteurs hors ligne sont conçus autour d'un ensemble de commandes défini, ils conviennent donc aux produits où l'utilisateur prononce un vocabulaire restreint et prévisible : allumer, chauffer, changer de niveau, démarrer, arrêter. C'est exactement le profil de la plupart des petits appareils électroménagers et des produits d'éclairage, ce qui explique que cette approche y soit devenue courante. Qu'un design nécessite un IC vocal discret ou une carte complète est une décision qui façonne le reste du projet, il vaut donc la peine de la régler tôt.

Ce que contient un module de reconnaissance vocale

Un module regroupe la fonction de reconnaissance afin qu'elle puisse être intégrée au design sans construire le front-end audio à partir de zéro. Le contenu typique est le suivant :

• Une entrée microphone avec circuit de conditionnement — polarisation, filtrage et gain — afin que le signal capté soit propre avant la conversion.
• Un convertisseur analogique-numérique et un cœur de traitement exécutant le firmware de reconnaissance.
• Une mémoire contenant les motifs de commande, ainsi que la logique d'interface qui présente les résultats à l'hôte — déclenchements GPIO, bus série, ou les deux.
• Des composants passifs de support, une source d'horloge et un régulateur, le tout sur une petite carte.

Côté sortie, de nombreux designs associent la reconnaissance à un amplificateur afin que le produit puisse confirmer les commandes de manière audible. Notre ICs vocal et notre catalogue audio ICs comprend l'amplificateur audio mono VC2033 IC : tension de fonctionnement 2.5 V à 5.5 V, commutation classe AB/classe D, deux options anti-écrêtage avec une plage de compression anti-écrêtage de −10 dB, et puissance de sortie classe D de 3.1 W à VDD 5.0 V dans 4 Ω et 1.8 W dans 8 Ω (THD+N 10%), dans un boîtier DFN2x2-8L. La pièce sœur VC8210 est un amplificateur audio mono canal classe AB/D IC dans le même boîtier DFN2x2-8L, rated 3.1 W en classe D.

Où la commande vocale hors ligne est intégrée au design

La commande hors ligne convient aux produits où les mains de l'utilisateur sont occupées ou les commandes difficiles à atteindre. Notre boutique MIC propose un groupe dédié de cartes de reconnaissance vocale PCBA avec de nombreuses références de voix hors ligne PCBA, et les exemples publiés montrent l'éventail des applications : une carte de circuit imprimé de bouilloire à reconnaissance vocale intelligente hors ligne AC42228-SH001 PCBA ; un module de bar à thé VC100GA-V1.0 PCBA avec commande vocale ASR ; un module de veilleuse à commande vocale hors ligne ASR PCBA ; une lampe antimoustique à commande vocale PCBA ; et des cartes de module de commande vocale pour maison intelligente PCBA.

Ces produits appartiennent à différentes familles — bouilloires, bars à thé, veilleuses, ventilateurs et cartes de maison intelligente — mais partagent la même logique de conception : un vocabulaire de commandes fixe, un traitement local et une interface simple vers la carte de commande existante de l'appareil. Les acheteurs qui spécifient modules vocaux pour ce type de produit partent généralement de la liste des commandes et de l'intégration mécanique, puis remontent vers l'électronique.

Derrière le catalogue, la gamme Weforsemi est exploitée par notre filiale détenue intégralement, et le groupe dispose d'une chaîne intégrée couvrant la R&D, le test des wafers, le packaging et la production et la vente de puces vocales IA. Cette chaîne compte lorsqu'un design passe d'un module sur un banc à une carte en production : la même organisation suit la pièce du développement au packaging.

Spécifier un module ou une PCBA vocale

Il existe deux voies pratiques. Un module standard est l'option la plus rapide lorsque son nombre de commandes, son interface et sa tension d'alimentation conviennent au produit, et il peut être traité comme un composant sur la carte du client. Une PCBA vocale va plus loin : Haiben assemble le circuit de reconnaissance avec les fonctions de commande du produit sur une seule carte, de sorte que le fabricant d'appareils intègre un sous-ensemble testé plutôt qu'un module nu.

Pour l'une ou l'autre voie, les informations suivantes guident le choix :

• Le mot de réveil et l'ensemble de commandes, et si des haut-parleurs doivent être pris en charge ou si le vocabulaire est fixé au moment de la fabrication.
• La tension d'alimentation et le budget de courant, prélevés sur le rail existant du produit hôte.
• L'interface vers l'hôte — nombre de sorties de déclenchement, protocole série, ou les deux.
• Les exigences acoustiques : placement du microphone, distance attendue à l'utilisateur et niveau de bruit en usage normal.
• Le contour de la carte, la position des connecteurs et la fixation, convenus par rapport au plan du boîtier.
• La sortie audio, si un retour parlé est requis ; c'est ici qu'un amplificateur tel que le VC2033 ou le VC8210 est sélectionné.

Nos Assemblage PCB Le service couvre la voie de la PCBA vocale, de la conception de la carte à l'assemblage. Parce que la fonction vocale, l'amplificateur et le circuit de commande hôte sont spécifiés ensemble, les questions d'interface sont résolues avant l'outillage plutôt qu'après les premiers articles.

Questions fréquentes

Un module de reconnaissance vocale hors ligne a-t-il besoin d'une connexion Internet ?

Non. La reconnaissance s'exécute localement : le signal du microphone est traité sur la carte et comparé aux motifs de commande stockés, de sorte que le produit fonctionne sans réseau. Le vocabulaire de commandes est défini pendant le développement plutôt que puisé dans un service en ligne.

Quelle est la différence entre un module vocal et une PCBA vocale ?

Un module vocal fournit la fonction de reconnaissance elle-même, prête à être intégrée au design d'une carte hôte. Une PCBA vocale intègre cette fonction avec le circuit de commande du produit sur une seule carte assemblée — nos exemples publiés incluent des cartes pour bouilloire, bar à thé, veilleuse, ventilateur et maison intelligente — de sorte que le fabricant d'appareils reçoit un sous-ensemble testé.

Haiben peut-il prendre en charge à la fois la partie reconnaissance et l'amplificateur audio ?

Oui. Le catalogue regroupe les ICs vocales et les ICs audio avec les modules vocaux et audio, de sorte que le dispositif de reconnaissance et l'amplificateur peuvent être spécifiés en une seule opération. Pour les questions relatives aux puces de reconnaissance vocale, commencez par la ICs vocal page, qui liste les pièces et leurs spécifications publiées.