一、簡介
隨著智能手機的普及，使用藍牙耳機的用戶越來越多，尤其是騎行或步行用戶。由于藍牙耳機體型較小，按鍵很少，一些藍牙耳機需要按組合鍵來完成相應(yīng)操作，因此造成藍牙耳機操作比較復(fù)雜，用戶體驗較差，尤其是在車載環(huán)境下，還涉及安全因素。
現(xiàn)在市場上一些高端藍牙耳機已經(jīng)支持通過語音命令來代替手工操作，但就我發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在新出的帶藍牙功能的耳機，還在用一個語音識別芯片加一個藍牙芯片來完成這個方案，我覺得這是一種資源的浪費。本文介紹的是唯創(chuàng)知音的一個用單芯片WTK6900H完成帶語音識別的藍牙耳機設(shè)計方案。
二、方案框架：
MIC錄音（用戶說話的聲音），送入 WTK6900H IC ASR（語音識別）引擎去做識別計算。通過BT與手機語音助手APP通訊。播放的音頻通過WTK6900H IC，DAC接PA（功放）IC，驅(qū)動喇叭播放出來。
三、識別指令
喚醒詞：小艾同學
離線語音控制指令：
打開語音助手、接聽電話、掛斷電話、、上一曲、上一首、下一曲、下一首、播放音樂、繼續(xù)播放、暫停播放、暫停音樂、停止播放、音量大一點、調(diào)大音量、音量小一點、調(diào)小音量、最大音量、中等音量、最小音量、關(guān)閉靜音、打開靜音。
智能語音識別藍牙方案是促成藍牙設(shè)備的智能化，讓藍牙連接手機語音助手 APP，以手機為中心，藍牙輕松擁有 AI 智能交互能力，具備和智能音箱一樣的用戶體驗，無需動手，就可以根據(jù)用戶輸入的語音信息選擇和播放音樂，解放了用戶的雙手，在騎行或運動或開車時僅需通過語音命令就可以選擇想聽的音樂，同時還具有接聽電話功能，使用戶在騎行或步行或開車時可以通過語音接聽電話，趣味對話，聽笑話，小品，相聲等娛樂功能，把耳機這個原來只是聽音樂的設(shè)備升級到智能化控制終端。
四、電路設(shè)計
方案采用WTK6900H語音識別芯片，具備高性價比特點，設(shè)計外圍元件少，電路簡單，可直接降低BOM綜合成本及縮短項目開發(fā)周期。方案支持標準BLE透傳和語音識別功能，3-5米識別距離，識別率可達90%。原理圖如下：
五、WTK6900H芯片資源說明
★內(nèi)核和存儲：
?1、高性能32位內(nèi)核，主頻 240MHz，支持硬件浮點運算
?2、內(nèi)置 1MB SPI FLASH
★AI算法
1、離線語音識別，采用最新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，具有識別精準，誤判率低等優(yōu)勢，5米遠場可靠識別
2、語音降噪算法：過濾掉穩(wěn)態(tài)噪聲、對動態(tài)噪聲也有很好的抑制作用，噪音下也可準確識別
3、音頻解碼：支持 MP3，WAV 音頻解碼
★音頻
1、兩通道 16 位 DAC，SNR> = 95dB
2、單通道 16 位 ADC，SNR> = 90dB
3、采樣率支持 8KHz / 11.025KHz / 16KHz / 22.05KHz / 24KHz /32KHz / 44.1KHz / 48KHz
4、DAC 支持直推式輸出
★電源
1、VCC 為 3.3V 至 5.5V
2、VOUT 為 2.2V 至 3.4V
★藍牙
1、符合藍牙 V5.1 + BR + EDR + BLE 規(guī)范
2、滿足 Class1 class2 和 class3 傳輸功耗需求
3、支持 GFSK 和 π/ 4 DQPSK 所有包裝類型
4、提供+ 6dbm 發(fā)射功率
5、具有-90dBm 靈敏度的接收器
6、快速 AGC 可增強動態(tài)范圍
7、支持 a2dp \ avctp \ avdtp \ avrcp \ hfp \ spp \ smp \ att \ gap \ gatt \ rfcomm \ sdp \ l2ca 配置文件
★外設(shè)
1、四個多功能 16 位定時器，支持捕獲和 PWM 模式；
2、兩個16 位 PWM 驅(qū)動發(fā)生器；
3、一個全雙工基本UART；
4、一個SPI接口支持主機和設(shè)備模式；
5、所有GPIO上的外部喚醒/中斷；
唯創(chuàng)知音作為一家專注于語音技術(shù)研究的高新技術(shù)企業(yè)，始終堅持以“服務(wù)好工程師”為目標，以行業(yè)語音交互器件標準化為方向，致力于讓復(fù)雜變簡單，提供快捷的語音交互應(yīng)用解決方案。WTK6900H應(yīng)用設(shè)計方案，在智能照明、智能家電等消費電子行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)已有成熟的應(yīng)用案例。消費類電子產(chǎn)品應(yīng)用是公司重要的發(fā)展領(lǐng)域，未來，唯創(chuàng)知音將在更多行業(yè)推出標準化語音識別方案，進一步提升工程師的設(shè)計體驗，為消費類電子行業(yè)標準化賦能。