本發(fā)明屬于語音識(shí)別，具體為一種基于離線和云端于一體的語音識(shí)別模組。

背景技術(shù)：

1、隨著智能家居的興起和發(fā)展，越來越多家用設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化，通過無線射頻、藍(lán)牙、wi?f?i等取代傳統(tǒng)的控制方式，可以讓使用更方便和實(shí)現(xiàn)更多的功能。然而這些智能控制方式都需要通過遙控器或手機(jī)app等特定的終端，因此存在需要使用時(shí)找不到終端的情況，更有可能遇到遙控器沒電、手機(jī)沒電等問題，同時(shí)這些終端的復(fù)雜操作對(duì)于學(xué)習(xí)接收能力較弱的老人、小孩等也不夠友好。

2、目前市場(chǎng)上的智能家居語音控制方式一般為通過一個(gè)必須接入互聯(lián)網(wǎng)的中轉(zhuǎn)設(shè)備(如智能音箱、中控屏)來進(jìn)行語音識(shí)別，在不能接入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)無法使用，因此有很大的使用局限性，而且由于接入互聯(lián)網(wǎng)在安全性和隱私性上也存在隱患，因此需要對(duì)其進(jìn)行改造和優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于離線和云端于一體的語音識(shí)別模組，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于離線和云端于一體的語音識(shí)別模組，該模組集成了主控mcu芯片(jl7014)、功放芯片(u3)、貼片無源晶振(y1)、貼片電容(c5、l2、c8、c13、c14、c1、c6、c10、c12、c2、c7、c9、c11)、貼片電阻(r1、r2、r3、r4)和貼片電感(l1、l3、l4)元器件，支持藍(lán)牙m(xù)esh功能，具有設(shè)備端和手機(jī)端連接的功能。

3、優(yōu)選地，該模組內(nèi)置了高性能降噪算法、遠(yuǎn)距離拾音算法，語音識(shí)別精度高，具有實(shí)現(xiàn)ai交互和通過微信小程序添加和控制設(shè)備的功能。

4、優(yōu)選地，該模組支撐uart、i2c、pwm和gpio接口，可作為主設(shè)備和從設(shè)備，該離線語音模組使用高性能雙核32位指令集cpu(支持fpu)、兼容藍(lán)牙m(xù)esh規(guī)范。

5、優(yōu)選地，該模組提供了用于大噪聲設(shè)備上的語音喚醒方法，該方法的步驟為：

6、步驟一，準(zhǔn)備數(shù)據(jù)：準(zhǔn)備用于訓(xùn)練語音喚醒模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

7、步驟二，信號(hào)特征提取：對(duì)訓(xùn)練集中的加噪音頻信號(hào)進(jìn)行特征提取，在完成預(yù)加重、分幀、加窗、離散傅里葉變換、梅爾三角濾波器濾波并取對(duì)數(shù)后，每一幀的音頻信號(hào)提取到40維的fbank特征；

8、步驟三，組合音頻特征：將得到的帶噪音頻特征分別和對(duì)應(yīng)的干凈音頻特征按照加噪特征和干凈特征的方式一一進(jìn)行組合；

9、步驟四，構(gòu)建標(biāo)簽：構(gòu)建喚醒識(shí)別的喚醒標(biāo)簽；

10、步驟五，搭建訓(xùn)練模型：搭建主干部分為四層的單向gru層，隨后是一層fc全連接層的訓(xùn)練模型。

11、步驟六，喚醒詞檢測(cè)：對(duì)音頻段進(jìn)行喚醒詞檢測(cè)。

12、優(yōu)選地，該模組設(shè)計(jì)使用了1塊離線語音模組zxj2406j0xf4.e0，通過藍(lán)牙連小度中控屏和小度音箱，可連小度app，并且同時(shí)具備在線和離線語音互動(dòng)功能。

13、優(yōu)選地，該模組設(shè)計(jì)使用了pa電路，具有根據(jù)實(shí)際情況更改相應(yīng)電阻大小，調(diào)節(jié)喇叭音量大小的功能。

14、優(yōu)選地，所述pa電路包含一顆帶關(guān)斷模式的音頻功放芯片(u3)，在5v輸入電壓下工作時(shí)，負(fù)載(3ω)上的平均功率為3w，且失真率不超過10％。該芯片工作穩(wěn)定，增益帶寬積高達(dá)2.5mhz，并且單位增益穩(wěn)定。通過配置外圍電阻，可以調(diào)整放大器的電壓增益，方便應(yīng)用。如：把r3電阻阻值降低，可以調(diào)整放大器的電壓增益，增加喇叭音量。

15、優(yōu)選地，該模組設(shè)計(jì)，可語音聲控，通過小度音箱、小度中控屏、麥克風(fēng)下發(fā)語音指令，也可通過小度app和微信小程序遠(yuǎn)程無線控制。

16、本發(fā)明的有益效果如下：

17、本發(fā)明通過與現(xiàn)有技術(shù)相比，更加智能化，可靠性更強(qiáng)，功能更多，增設(shè)了語音識(shí)別的聲控技術(shù)、手機(jī)app或微信小程序遠(yuǎn)程無線智能控制，本設(shè)計(jì)產(chǎn)品，可以通過無線音箱.中控屏.手機(jī)app等無線連接后，可以定制化搭載家電設(shè)備，產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)景，并且可以在離線斷網(wǎng)情況下，通過喇叭和麥克風(fēng)，依然能進(jìn)行智能操作，本模組具備卓越的多項(xiàng)功能，不僅實(shí)現(xiàn)了非特定人的廣泛識(shí)別能力，還針對(duì)固定命令詞進(jìn)行了深度優(yōu)化，覆蓋了絕大多數(shù)常用及小家電品類的控制需求，對(duì)于特殊未包含的詞匯，更提供個(gè)性化定制服務(wù)，其擁有超高的語音識(shí)別率，確保指令的準(zhǔn)確無誤，內(nèi)置的高效降噪功能，即使在中等噪聲環(huán)境下也能穩(wěn)定運(yùn)行，為用戶提供清晰流暢的交互體驗(yàn)，此外，該系統(tǒng)支持uart、i2c、pwm、gpio等多種通信協(xié)議，便于與各類硬件設(shè)備無縫對(duì)接，并可靈活驅(qū)動(dòng)多種類型的揚(yáng)聲器，滿足多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景需求。

技術(shù)特征：

1.一種基于離線和云端于一體的語音識(shí)別模組，其特征在于：該模組集成了主控mcu芯片(jl7014)、功放芯片(u3)、貼片無源晶振(y1)、貼片電容(c5、l2、c8、c13、c14、c1、c6、c10、c12、c2、c7、c9、c11)、貼片電阻(r1、r2、r3、r4)和貼片電感(l1、l3、l4)元器件，支持藍(lán)牙m(xù)esh功能，具有設(shè)備端和手機(jī)端連接的功能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離線和云端于一體的語音識(shí)別模組，其特征在于：該模組內(nèi)置了高性能降噪算法、遠(yuǎn)距離拾音算法，語音識(shí)別精度高，具有實(shí)現(xiàn)ai交互和通過微信小程序添加和控制設(shè)備的功能。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離線和云端于一體的語音識(shí)別模組，其特征在于：該模組支撐uart、i2c、pwm和gpio接口，可作為主設(shè)備和從設(shè)備，該離線語音模組使用高性能雙核32位指令集cpu(支持fpu)、兼容藍(lán)牙m(xù)esh規(guī)范。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離線和云端于一體的語音識(shí)別模組，其特征在于：該模組提供了用于大噪聲設(shè)備上的語音喚醒方法，該方法的步驟為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離線和云端于一體的語音識(shí)別模組，其特征在于：該模組設(shè)計(jì)使用了1塊離線語音模組zxj2406j0xf4.e0，通過藍(lán)牙連小度中控屏和小度音箱，可連小度app，并且同時(shí)具備在線和離線語音互動(dòng)功能。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離線和云端于一體的語音識(shí)別模組，其特征在于：該模組設(shè)計(jì)使用了pa電路，具有根據(jù)實(shí)際情況更改相應(yīng)電阻大小，調(diào)節(jié)喇叭音量大小的功能。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于離線和云端于一體的語音識(shí)別模組，其特征在于：所述pa電路包含一顆帶關(guān)斷模式的音頻功放芯片(u3)，在5v輸入電壓下工作時(shí)，負(fù)載(3ω)上的平均功率為3w，且失真率不超過10％；該芯片工作穩(wěn)定，增益帶寬積高達(dá)2.5mhz，并且單位增益穩(wěn)定；通過配置外圍電阻，可調(diào)整放大器的電壓增益，方便應(yīng)用。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離線和云端于一體的語音識(shí)別模組，其特征在于：該模組可語音聲控，通過小度音箱、小度中控屏、麥克風(fēng)下發(fā)語音指令，也可通過小度app和微信小程序遠(yuǎn)程無線控制。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于語音識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種基于離線和云端于一體的語音識(shí)別模組，該模組集成了主控MCU芯片(JL7014)、功放芯片(U3)、貼片無源晶振(Y1)、貼片電容(C5、L2、C8、C13、C14、C1、C6、C10、C12、C2、C7、C9、C11)、貼片電阻(R1、R2、R3、R4)和貼片電感(L1、L3、L4)元器件，支持藍(lán)牙m(xù)esh功能，具有設(shè)備端和手機(jī)端連接的功能。本發(fā)明通過與現(xiàn)有技術(shù)相比，其擁有超高的語音識(shí)別率，確保指令的準(zhǔn)確無誤，內(nèi)置的高效降噪功能，即使在中等噪聲環(huán)境下也能穩(wěn)定運(yùn)行，為用戶提供清晰流暢的交互體驗(yàn)，此外，該系統(tǒng)支持UART、I?2C、PWM、GPIO等多種通信協(xié)議，便于與各類硬件設(shè)備無縫對(duì)接，滿足多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景需求。

技術(shù)研發(fā)人員：劉浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波智小槳智能家居科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15