启英泰伦智能语音芯片在语音控制吸顶灯上的应用解决方案

2023-4-25 14:39:41

298 芯片

随着智能控制技术的不断发展，人们对于家用电器的功能需求越来越多，智能吸顶灯是一种常见的照明设备，通常被安装在室内房顶上面，除了具有传统吸顶灯的照明功能外，还添加了智能控制和自动化功能，如远程控制、语音控制和定时开关等，本文主要介绍了一种以语音控制为主的智能型吸顶灯解决方案。

挑战

对于灯具设计和制造厂商来说，语音控制吸顶灯设计所面临的挑战主要源自以下几点:语音识别准确度、响应速度和制造成本，前者是实现语音控制的关键，用户的口音、语速和方言等干扰项都会对语音识别的结果产生影响，错误的结果则会使吸顶灯不能正确响应用户的指令；第二项也同等重要，处理指令速度过慢，则会导致吸顶灯出现“反应迟滞”的现象，影响用户的使用体验；最后一项则主要利好灯具制造厂商，减小制造成本，精简设计，为制造商的生产和研发提供便利。

解决方案

语音控制型吸顶灯的方案设计需要兼顾产品功能、复杂程度和制造成本等因素。启英泰伦推出了智能化、低成本的室内吸顶灯方案，将语音模块内置，和灯驱部分连在一起，利用语音模块的PWM控制灯的亮度变化，该吸顶灯支持方言自学习、灯光渐变的功能，支持吸顶灯不开孔，具体的实现电路框架如下图所示：

启英泰伦语音吸顶灯应用框图

高语音识别准确度

针对智能吸顶灯的语音识别准确度差的问题，启英泰伦推荐使用国产的高性能神经网络智能语音芯片CI1302，该芯片支持 DNN\TDNN\RNN\CNN 等神经网络及并行矢量运算，被广泛应用于边缘机器学习方案，设计时可以采集不同年龄、地区和性别的用户对吸顶灯的声音指令数据，进行神经网络建模和学习，这不但能够降低主控MCU的计算压力，实现“算力下沉”，同时也能够通过先进机器学习和深度学习技术提高吸顶灯对于用户指令的辨别能力，提高其语音识别准确度。

响应快

针对智能吸顶灯由于通讯延迟而导致响应速度慢的问题，CI1302同样能够予以克服，该智能语音芯片的CPU主频可达220MHz ，内置 2MBytes Flash 存储器和 640KBytes SRAM ，同时，它还包括10 个高速 GPIO，响应速率可达20MHz，尤其是在接口通信方面，更为出色，它支持1路IIC通信接口，3路UART接口，支持最高3M的通信速率。能够迅速地将芯片对用户的语音检测结果通过串口通信的方式“高速”主控芯片，降低信息传输的时延，提高智能吸顶灯系统的响应速度。

成本低

针对吸顶灯厂商普遍反映的灯具电路成本高的问题，CI1302采用了高度集成的IC电路，最大程度地精简灯具的外围电路，除MIC，喇叭外，板级仅需要阻容、PA芯片，这样一来，不仅降低了吸顶灯厂商的生产成本，而且对于产品小型化、集成化具有重要意义。