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01 物联网系统中为什么要使用OTP语音芯片 在物联网系统中使用OTP语音芯片的原因主要有以下几个方面： 技术特性与成本效益 一次性编程特性：OTP（One-Time Programmable）语音芯片，即一次性可编程语音芯片，允许用户通过编程方式将特定的语音内容烧录到芯片中。这种特性使得OTP语音芯片在开发初期就解决了传统硬件固定语音内容的局限性，为物联网设备提供了更加灵活的语音解决方案。 成本效益：OTP语音芯片相对成本较低，对于不需要频繁更新语音内容的物联网设备来说，是一个经济实用的选择。同时，OTP存储器不需要额外的擦除和编程电路，进一步降低了芯片的制造成本，并简化了整个系统的设计。 数据安全与稳定性 数据安全性：OTP存储器中的数据是一次性编写的，一旦编程完成，数据将无法更改或擦除。这种特性确保了存储数据的安全性，特别适用于存储敏感信息，如加密密钥或设备标识码等。在物联网系统中，数据的安全性至关重要，OTP语音芯片为此提供了有力的保障。 稳定性：OTP存储器采用非易失性存储技术，能够长期稳定地保存数据，不受电源中断或重启的影响。这种稳定性使得OTP语音芯片在物联网系统中能够可靠地运行，确保设备在各种环境下都能提供稳定的语音服务。 应用场景广泛 智能家居：OTP语音芯片可以实现家电声音提醒和门禁提醒等功能，为智能家居系统提供更加人性化的交互体验。 汽车电子：在汽车电子领域，OTP语音芯片可用于车载娱乐等方面，为驾驶者提供更加便捷的操作体验。 医疗设备：在医疗设备中，OTP语音芯片可用于语音提示、正确操作步骤声音等，提高医疗设备的易用性和安全性。 安防监控：OTP语音芯片还可用于安防监控系统的语音告警等功能，增强系统的安全性和可靠性。。 游戏及娱乐：用于语音提示、音效提示等。 综上所述，物联网系统中使用OTP语音芯片主要是基于其技术特性、成本效益、数据安全与稳定性以及广泛的应用场景。OTP语音芯片为物联网设备提供了简单、经济、安全、稳定的语音解决方案，推动了物联网技术的进一步发展和普及。 本文会再为大家详解语音芯片家族中的一员——OTP语音芯片。 02 OTP语音芯片的定义 OTP语音芯片，全称为One-Time Programmable（一次性可编程）语音芯片，是一种具有独特编程特性的嵌入式语音存储解决方案。它通过将语音信号采样并转化为数字信号，存储在芯片的ROM（只读存储器）中，再通过电路将这些数字信号还原成语音信号进行播放。OTP语音芯片的特点在于其语音内容只能烧写一次，之后无法擦除和再烧写，适合应用在不需要频繁更改语音内容且语音长度较短的场合。 03 OTP语音芯片的原理 OTP语音芯片的工作原理主要包括以下几个步骤： 语音信号采样：将模拟的语音信号通过采样转化为数字信号。 数字信号存储：将采样得到的数字信号存储在芯片的ROM中。 数字信号还原：通过电路将ROM中的数字信号还原成模拟的语音信号进行播放。 OTP语音芯片的输出方式主要分为PWM（脉冲宽度调制）和DAC（数模转换器）两种。PWM输出方式音量不可连续可调，且不能接普通功放；而DAC输出方式声音连续可调，可外接功放，音质更优。 04 OTP语音芯片的选型参数 在选型OTP语音芯片时，需要考虑以下关键参数： 存储容量：根据所需的语音内容和存储需求，选择合适的存储容量。 输出方式：PWM或DAC，根据音质和应用场景选择。 语音识别与合成能力：是否支持语音识别和语音合成功能，以及支持的识别语言和合成效果。 音频接口和通信协议：确保芯片具备适配现有系统的音频接口和通信协议。 功耗与成本：根据应用需求考虑芯片的功耗和成本。 05 OTP语音芯片的优缺点 优点 成本低：OTP语音芯片价格相对较低，适合中小型批量生产。 功耗低：功耗较低，适合嵌入式系统应用。 可靠性高：语音内容一旦烧写便无法更改，具有较高的保密性和防篡改性能。 易于集成和使用：OTP语音芯片通常具有单芯片方案，易于集成到各种系统中。 缺点 存储容量有限：OTP语音芯片的存储容量一般较小，无法存储大量语音内容。 语音内容不可更改：一旦烧写完成，语音内容便无法更改，限制了其在一些需要动态更新语音内容的场合的应用。 06 OTP语音芯片的使用注意事项 选择合适的芯片型号：根据应用需求选择合适的OTP语音芯片型号。 注意语音采集质量：语音采集的质量将直接影响芯片的播放效果，因此需选择合适的设备和环境进行语音采集。 合理设计电路：确保电路设计的合理性和稳定性，避免电磁干扰等问题影响芯片的性能。 进行充分的测试：在芯片应用前进行充分的测试，确保芯片的稳定性和可靠性。 07 OTP语音芯片的厂商 OTP语音芯片的厂商众多，包括但不限于唯创电子、九芯电子等。这些厂商提供多种型号的OTP语音芯片，以满足不同应用场景的需求。在选择厂商时，需要考虑其产品质量、技术支持、售后服务等因素。 供应商A：唯创知音 1、产品能力 （1）选型手册 （2）主推型号1：WTN6040-8S 对应的产品详情介绍 唯创知音WTN6040-8S是一款高性能、低功耗的OTP（一次性可编程）语音芯片，由深圳唯创知音电子有限公司研发并生产。以下是关于该芯片的详细介绍： 一、产品特点 多功能、低功耗：WTN6040-8S作为唯创知音WTN6系列的一员，是一款多功能、低功耗的CMOS语音芯片，适用于各种需要语音提示和告警的场合。 高清晰度语音输出：该芯片支持12位PWM纯音频输出和DAC音频输出，音频采样率最高可达64kHz，能够播放出清晰、高品质的语音提示。 多种控制模式：WTN6040-8S具备多种控制模式，包括数脉冲、按键、一线串口和两线串口等，使得芯片的应用更加灵活方便。 超低功耗待机：在待机模式下，该芯片的静态电流小于5uA，具有极低的待机功耗。 二、产品参数 工作电压：2.4V~5.2V 静态电流：待机模式下小于5uA 内部震荡：精准的+/-1%内部震荡，低压复位（LVR=1.8V）看门狗计时 音频输出：12位PWM纯音频输出，可直接驱动8Ω/0.5W喇叭和蜂鸣器；DAC音频输出，可外接功放 控制模式：数脉冲、按键、一线串口、两线串口（最多可加载224段语音） 存储播放容量：40秒 封装形式：SOP8 工作温度：-20ºC~+75ºC 三、应用场景 WTN6040-8S语音芯片广泛应用于各种需要语音提示和告警的电子产品中，包括但不限于： 智能家居：如智能电磁炉、智能热水壶、智能破壁机等，提供开机、关机、工作状态、故障提示等语音播报功能。 汽车电子：用于车载导航、娱乐系统的语音提示和告警。 医疗设备：提供操作指导、状态提示等语音服务。 安防监控：用于入侵提示、报警等场景。 四、优缺点 优点 性能稳定：WTN6040-8S作为一款成熟的OTP语音芯片，性能稳定可靠。 音质清晰：支持高采样率音频输出，音质清晰。 功耗低：待机功耗极低，适合长时间使用的设备。 控制灵活：多种控制模式满足不同应用场景的需求。 缺点 存储容量有限：作为OTP语音芯片，WTN6040-8S的存储容量为40秒，对于需要长时间语音提示的场合可能不够用。 语音内容不可更改：一旦语音内容烧录完成，便无法更改，限制了其在一些需要动态更新语音内容的场合的应用。 五、使用注意事项 选择合适的电源电压：确保电源电压在芯片规格书规定的范围内。 合理设计电路：确保电路设计的合理性和稳定性，避免电磁干扰等问题影响芯片的性能。 注意语音采集质量：语音采集的质量将直接影响芯片的播放效果，因此需选择合适的设备和环境进行语音采集。 进行充分的测试：在芯片应用前进行充分的测试，确保芯片的稳定性和可靠性。 硬件参考设计 研发设计注意使用事项 在有功耗要求，电池供电的场景中，需要注意芯片漏电流对设备功耗的影响，需要在设备休眠情况下，给芯片断电 核心料（哪些项目在用） 奇迹物联智能垃圾桶项目语音播放 2、支撑 （1）技术产品 技术资料 WTN6系列语音芯片资料V1.17.pdf （如有侵权，联系删除） 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki，更多技术干货欢迎关注收藏Wiki： Cellular IoT Wiki 知识库(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf)

01 物联网系统中为什么要使用语音芯片 物联网系统中使用语音芯片的原因可以归结为以下几个方面： 1、提升用户体验 语音交互：语音芯片使得物联网设备能够理解和响应人类语音指令，从而提供更自然、便捷的交互方式。这种交互方式尤其适合在双手被占用或视线受限的情境下使用，极大地提升了用户体验。 2、拓展应用场景 多样化需求：随着物联网技术的普及，越来越多的领域开始应用物联网设备，如智能家居、智能交通、工业自动化等。语音芯片使得这些设备能够支持语音控制，满足用户在不同场景下的多样化需求。 特定场景优化：在医疗、时尚健身、个人健康监测等低功耗、长时间使用的无线通信产品中，语音芯片能够提供清晰的语音提示和反馈，增强产品的实用性和用户体验。 3、提高智能化水平 智能识别与处理：智能语音与音频处理系统级芯片（SoC）不仅具备语音识别和语音合成功能，还能进行自然语言处理和高质量的音频播放与录制。这些功能使得物联网设备能够更准确地理解用户意图，并作出相应的响应。 边缘计算能力：未来的语音芯片将进一步提升边缘计算能力，减少对网络的依赖，确保隐私安全的同时拥有更快的响应速度。这有助于物联网设备在复杂环境中实现更加智能化的控制和管理。 4、低功耗与高性能 低功耗设计：单片机语音芯片在工艺和架构上进行了优化，能够满足物联网设备对低功耗的需求。这对于需要长时间运行的物联网设备尤为重要。 高性能表现：虽然单片机语音芯片的内核占裸片面积较小，但其数据处理能力和兼容性较高，能够满足物联网应用中对数据处理能力的需求。 5、集成化与模块化 集成传感器与无线模块：未来的单片机语音芯片将朝着集成传感器和无线模块的方向发展，这将进一步简化物联网设备的设计和制造过程，降低成本并提高可靠性。 模块化设计：模块化设计使得语音芯片可以更容易地与其他组件集成到物联网设备中，形成完整的解决方案。 6、具体应用场景 语音芯片在多个领域有着广泛的应用，包括但不限于： 智能家居：用于智能音箱、智能门锁、智能照明等设备中，实现语音控制。 汽车电子：在导航系统中提供语音提示和指引，提高驾驶安全性。 工业控制：在自动化生产线中用于语音报警和提示，提高生产效率。 消费电子：在玩具、游戏机、电子书等设备中提供语音交互功能。 医疗设备：在助听器、康复设备中提供语音支持，辅助患者康复。 综上所述，物联网系统中使用语音芯片是为了提升用户体验、拓展应用场景、提高智能化水平、满足低功耗与高性能需求以及实现集成化与模块化设计。这些优势使得语音芯片在物联网领域具有广泛的应用前景和市场潜力。 本文会再为大家详解音频器件家族中的一员——语音芯片。 02 语音芯片的定义 语音芯片是一种集成电路，它将声音信号通过采样转化为数字，存储在IC的ROM中，再通过电路将ROM中的数字还原成语音信号。这种芯片内置少量存储空间（通常为1Mbit--4Mbit，存储时间40-160秒），可以由按键控制或MCU（微控制器）控制，直接发声。语音芯片在电子设备和系统中扮演着将数字信号转换为可听声音信号的重要角色。 03 语音芯片的原理 语音芯片的工作原理主要由两个部分组成：模拟-数字转换器和数字信号处理器。 模拟-数字转换器（ADC）：将声音信号转换为数字信号，并对其进行采样和量化。采样率决定了每秒钟采样的个数，而量化位数则决定了采样的精度。 数字信号处理器（DSP）：接收已经转换成了数字信号的声音信号，对其进行处理和编码。处理后的数字信号可以存储在ROM中，也可以通过DAC（数模转换器）转换回模拟信号并输出给喇叭或其他设备。 04 语音芯片的分类 语音芯片可以根据不同的标准进行分类，主要包括以下几种： 1、按输出方式分类： PWM输出方式：音量不可连续可调，不能接普通功放，目前市面上大多数语音芯片采用此方式。 DAC输出方式：声音连续可调，可数字控制调节，可外接功放。 2、按内部存储方式分类： OTP语音芯片：采用一次性编程技术，只能写入一次，具有较高的安全性和稳定性。 EPROM语音芯片：可以反复擦写，适用于短期使用的场合。 3、按应用领域分类： 工业语音芯片：主要应用于机器人、智能家居、智能医疗等领域。 消费类语音芯片：应用于智能音箱、智能手表等消费电子领域。 专业语音芯片：应用于警用通讯、铁路通讯等领域。 4、按通道数分类： 单通道语音芯片：只能同时播放一个声音通道。 多通道语音芯片：能够同时播放多个声音通道，实现更复杂的音效效果。 05 语音芯片的选型参数 在选择语音芯片时，需要考虑以下参数： 语音质量和准确性：评估芯片的语音质量和合成的自然度、流畅度，以及语音识别的准确率。 存储空间：根据应用需求选择具有足够存储空间的芯片。 接口类型：考虑芯片的接口类型和兼容性，包括数字接口（如I2C、SPI）和模拟接口等。 功耗和性能：评估芯片的功耗和处理器性能，确保满足应用需求。 开发支持和生态系统：关注芯片厂商提供的开发工具和文档支持，以及技术支持和生态系统建设情况。 06 语音芯片的使用注意事项 避免高磁接触：语音芯片应避免长期处于强磁场中，以防止芯片寿命折损。 定期清洁：定期为语音芯片清洁尘土，防止芯片被腐蚀，影响播放质量。 适当存放环境：保证存放空间的温度和湿度适当，避免将芯片置于潮湿处。 避免频繁拆卸：高质量的语音芯片安装后应尽量避免频繁拆卸，也不要将其放置在电磁辐射强的电子物品旁，以免电磁干扰影响语音芯片。 合理设计电路：考虑电源稳定性、降噪等问题，以确保音质的清晰度和稳定性。 07 语音芯片的厂商 语音芯片市场上有众多厂商，包括但不限于： 瑞芯微：专注于智能语音芯片的研发和生产，产品广泛应用于智能家居、汽车电子等领域。 科大讯飞：作为国内领先的智能语音技术提供商，其语音芯片产品在语音识别和语音合成方面具有较高的性能。 纽瑞芯：专注于音频处理芯片的研发，其产品在音频编解码、语音处理等方面具有显著优势。 其他国际厂商：如德州仪器（TI）、恩智浦（NXP）等也在语音芯片领域有着丰富的产品线和广泛的应用。 （如有侵权，联系删除） 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki，更多技术干货欢迎关注收藏Wiki： Cellular IoT Wiki 知识库(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf)

01 物联网系统中为什么要使用离线语音识别芯片 物联网系统中使用离线语音识别芯片的原因主要基于以下几个方面： 1、实时性与可靠性 实时性好：离线语音识别芯片能够在没有网络连接的情况下进行语音识别，避免了网络延迟或不稳定对识别速度的影响，从而保证了系统的实时响应能力。 高度稳定性和可靠性：离线语音识别芯片采用先进的硬件设计和算法，能够在各种环境下稳定运行，不受网络状况的影响，提高了系统的整体稳定性和可靠性。 2、数据安全性与用户隐私保护 数据安全性高：由于离线语音识别芯片在本地进行语音识别处理，用户的语音数据不会上传到云端，从而避免了数据泄露的风险，增强了数据的安全性。 用户隐私保护：在物联网系统中，用户的隐私保护至关重要。离线语音识别芯片通过避免数据传输过程中的潜在风险，更好地保护了用户的隐私。 3、灵活性与定制化 支持定制：离线语音识别芯片可以根据不同国家和地区的语言需求进行定制，满足多样化的国际市场需求。 易于集成：这些芯片通常支持多种接口和协议，能够与其他物联网设备无缝对接，方便系统集成和开发。 4、低功耗与高性价比 低功耗：离线语音识别芯片在设计时注重能效比，能够在保证性能的同时降低功耗，延长设备的使用时间。 高性价比：随着技术的不断进步和规模化生产，离线语音识别芯片的成本逐渐降低，使得其在大规模应用中的性价比更高。 5、广泛的应用场景 家居： 离线语音识别芯片可以作为智能家居设备的核心控制器，用户可以通过语音指令控制灯光、电视、空调等家居设备。例如，某些智能音箱集成了离线语音识别芯片，可以在没有网络连接的情况下，通过语音指令播放音乐、查询天气等。 车载娱乐与安全： 在车载系统中，离线语音识别芯片可以实现语音导航、电话接听、娱乐控制等功能，提高了驾驶的安全性和便捷性。由于无需联网，即使在网络信号不佳或没有信号的情况下，也能保证语音识别的正常使用。 智能穿戴设备： 离线语音识别芯片可以作为智能手表和手环的语音识别模块，实现语音交互、电话接听、信息查询等功能。 在运动或户外场景中，智能穿戴设备的离线语音识别功能尤为实用，因为它们通常不依赖外部网络连接。 智能安防： 离线语音识别芯片可以应用于智能安防设备中，如智能门锁、监控摄像头等，通过语音指令实现设备的控制和联动。在家庭安防领域，离线语音识别芯片可以提高用户的隐私保护和数据安全。 工业控制： 在某些工业控制场景中，如自动化生产线、机器人控制等，离线语音识别芯片可以实现语音控制和操作。 相较于传统的操作方式，语音控制更加直观和便捷，提高了工作效率和安全性。 特定行业应用： 在医疗、教育、金融等特定行业中，离线语音识别芯片也有广泛的应用。例如，在医疗领域，离线语音识别芯片可以用于智能语音病历录入、患者信息查询等；在教育领域，可以用于智能教学设备、语言学习辅助工具等；在金融领域，可以用于智能客服、语音交易等。 综上所述，物联网系统中使用离线语音识别芯片能够显著提升系统的实时性、可靠性、数据安全性、用户隐私保护能力以及灵活性和定制化水平。同时，这些芯片的低功耗和高性价比也使其成为物联网系统中不可或缺的重要组成部分。 本文会再为大家详解语音芯片家族中的一员——离线语音识别芯片。 02 离线语音识别芯片是一种集成了语音识别算法和硬件处理能力的专用芯片，它能够在没有网络连接的情况下，通过内置的算法对输入的语音信号进行实时处理和分析，从而实现语音到文本的转换功能。 离线语音识别芯片的主要特点包括： 无需联网：这是离线语音识别芯片最显著的特点。由于算法和模型都集成在芯片内部，因此无需依赖外部服务器或网络连接即可进行语音识别。这使得离线语音识别芯片在隐私保护、数据安全以及网络不可达的环境中具有独特的优势。 实时处理：离线语音识别芯片能够实时接收并处理输入的语音信号，将语音转换为文本。这种实时性使得离线语音识别芯片在需要即时响应的应用场景中非常有用，如智能家居控制、车载导航等。 低功耗：为了满足移动设备和其他嵌入式设备的需求，离线语音识别芯片通常采用低功耗设计。这意味着它们可以在不消耗过多能源的情况下进行长时间的工作，适用于对能源消耗敏感的应用场景。 高可靠性：由于离线语音识别芯片不依赖外部网络，因此它们的可靠性更高。即使在网络不稳定或中断的情况下，离线语音识别芯片仍然能够正常工作，提供稳定的语音识别服务。 离线语音识别芯片通常支持用户自定义的语音识别模型和词汇表。这意味着用户可以根据自己的需求来定制语音识别功能，以满足特定应用场景下的需求。 03 离线语音识别芯片的原理 离线语音识别芯片的原理可以清晰地分为以下几个步骤： 信号采集： 通过麦克风（传感器）捕捉声音信号，将其转化为电信号。这是后续处理的基础。 预处理： 去除噪声、回声消除、降噪等处理，提高语音信号的质量。 采样和量化，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。这一步骤主要通过DSP（数字信号处理器）进行处理，例如雷龙语音模块内置的DSP芯片可以进行各种卷积和数字滤波处理，以大幅提高语音质量。 特征提取： 将语音信号转化为具有代表性的特征向量。这些特征向量能够捕捉到语音信号中的关键信息，如音调、音色和音节等。特征信息的提取需要通过算法来实现，并需要大量的计算能力。 匹配： 将提取的特征向量与预定义的词典中的词进行匹配。常用的匹配算法包括动态时间规整（DTW），它能有效地解决语音信号的时间扭曲问题。 识别： 使用深度神经网络算法进行语音识别。这种算法具有识别精准、误判率低等优势，可以过滤掉稳态噪声，并对动态噪声也有很好的抑制作用，即使在噪音环境下也能准确识别。 归纳： 离线语音识别芯片通过内置的数字信号处理器（DSP）和其他算法，从声音信号中提取关键信息，并转化为特征向量。然后，这些特征向量与预定义的词典进行匹配，最终实现语音到文本的转换。整个过程无需网络连接，具有实时性、低功耗和高可靠性的特点。同时，由于采用了深度神经网络等先进技术，离线语音识别芯片的识别精度和抗干扰能力也得到了显著提升。 04 离线语音识别芯片的选型参数 语种支持： 确定芯片支持的语种，如中文、英文等。例如，蜂鸟M(US516P6)芯片支持中文和英语。 命令词数量： 芯片支持的离线命令词数量。例如，蜂鸟M(US516P6)支持150条离线命令词。 识别率与误唤醒率： 识别率：在特定测试条件下（如50dB背景噪音，距离5米下测试），芯片能够达到的语音识别准确率。例如，蜂鸟M(US516P6)的识别率为95%。 误唤醒率：在特定时间段内（如48小时），芯片被误唤醒的次数。例如，蜂鸟M(US516P6)的误唤醒率为48小时/1次以内。 识别距离： 芯片在正常情况下能够识别的最大距离。例如，蜂鸟M(US516P6)的识别距离为8米。 噪声环境适应性： 芯片能够适应的噪声环境范围。例如，蜂鸟M(US516P6)胜任低中噪声环境（60dB背景噪音）。 特色功能： 芯片是否支持特定的功能，如消费者自学习功能（允许用户自定义唤醒词和命令词）、稳态降噪（处理固定频率的噪声）、AEC功能（回声消除）等。 封装与尺寸： 芯片的封装类型和尺寸，这对于硬件设计和集成非常重要。例如，SU-21T芯片的封装为SMD18，尺寸为10*10mm（±0.2）mm。 功耗： 芯片的待机功耗和工作功耗。低功耗对于嵌入式和移动设备来说至关重要。例如，SU-21T是一款低功耗的离线语音识别模组，待机功耗进入亚毫瓦级，工作功耗几毫瓦级别。 接口与兼容性： 芯片支持的接口类型和与其他设备的兼容性。例如，SU-21T支持UART/I2C/PWM/GPIO接口。 市场与应用： 芯片主要面向的市场和应用领域。这有助于确定芯片是否满足项目的具体需求。例如，蜂鸟M(US516P6)适用于家电、照明、蓝牙音箱等领域。 05 离线语音识别芯片的使用注意事项 使用前的准备 了解芯片特性： 在使用离线语音识别芯片之前，应仔细阅读芯片的技术文档，了解芯片的识别率、误唤醒率、识别距离等关键参数。确保芯片支持所需的语种和命令词数量。 环境评估： 评估使用场景的环境噪声水平，确保芯片能在该环境下正常工作。尽量避免在嘈杂的环境中使用，以提高识别准确率。 安装与集成 接口匹配： 确保离线语音识别芯片的接口与您的设备或系统匹配，如UART、I2C、PWM、GPIO等。根据芯片的技术文档正确连接和配置接口。 电源管理： 离线语音识别芯片通常具有低功耗特性，但仍需注意电源管理，确保芯片在待机和工作状态下都能获得稳定的电源供应。 使用与维护 发音清晰： 在使用离线语音识别功能时，发音应清晰、准确，避免语速过快或发音含糊不清。对于口音较重或发音不标准的用户，可以通过扩充词汇库、学习和录入特定词汇来提高识别率。 避免误唤醒： 在设置唤醒词时，应选择与其他常用词汇区分度较高的词汇，以减少误唤醒的可能性。根据芯片的误唤醒率调整唤醒词的阈值，以降低误唤醒率。 隐私保护： 离线语音识别芯片在处理语音数据时，应确保数据仅在本地处理，不上传到外部服务器。选择有信誉的芯片供应商，确保其符合隐私保护和数据安全的法规要求。 更新与升级： 关注芯片供应商的更新和升级信息，及时获取最新的固件和软件版本。定期更新和升级芯片的软件和算法，以提高识别准确率和适应新的应用场景。 06 离线语音识别芯片的故障排查与解决 识别失败： 当出现识别失败时，首先检查语音输入是否清晰、准确，以及环境噪声是否过大。尝试调整识别阈值或重新录入命令词，以改善识别效果。 性能下降： 如果发现离线语音识别芯片的性能下降，可能是由于长时间使用或环境因素导致的。此时可以尝试重置芯片或将其放置在更适宜的环境中，以恢复性能。 07 离线语音识别芯片的厂商 启英泰伦（CI1006系列及CI135X系列） 成立时间：2015年11月 总部位置：成都市高新区 产品系列：形成了4个系列、20款芯片型号，涵盖了端侧AI语音芯片、AI语音Wi-Fi Combo芯片、AI语音BLE芯片 技术优势：拥有自主研发的脑神经网络处理器核（BNPU V3.5），支持多种神经网络和矢量并行运算 应用领域：广泛应用于智慧家居、智慧酒店、智慧安防、智慧教育、智慧汽车和机器人等领域 预计出货量：2024年将出货5000万颗语音芯片 广州九芯电子科技有限公司（NRK100/NRK101/NRK10系列） 产品特点：自主研发的高性能、低成本的离线语音识别芯片，具有语音识别及播报功能 应用领域：智能家居、AI人工智能、玩具等多种领域 北京承芯卓越科技有限公司 公司定位：立足于中关村清华科技园区，提供具有自主知识产权的智能语音处理类专用芯片和方案 主要业务：自主研发嵌入式语音识别芯片、应用软件技术、和智能语音应用方案 探境、清微、知存 地域特点：均为北京系的公司 技术优势：在NPU（网络神经处理器）上有各自的技术特点和优势，语音识别的处理能力最优，能耗比很高 杭州国芯 成立时间：2001年 业务领域：卫星数字电视方案和AI语音识别方案 语音识别产品：芯片较多，其中GX8002A主打“高集成度和小体积”特点，主攻TWS耳机和可穿戴应用 供应商A:唯创知音 1、产品能力 （1）选型手册 （2）主推型号1：WTK6900FC 对应的产品详情介绍 WTK6900FA-56N是一颗语音处理的人工智能语音芯片。该芯片基于深度神经网络(DNN-HMM)语音识别技术,实现了高识别率、高实时性、本地和云端结合、高度一体化的语音识别及处理功能；可以实现语义识别等特定智能语音交互效果。同时该芯片具备常规MCU的控制及计算处理能力，可以实现各类需要通信及控制的应用。 该芯片从语音输入开始，语音检测，语音特征提取及DNN运算完全采用硬件架构设计，软件主要进行语音解码和语音播报。该芯片具有较高的运算性能及低成本、低功耗、小尺寸等优势。在应用方面，该芯片可以支持本地语音检测、唤醒，以及一百多条离线命令词条的识别。芯片可通过UART将命令推送到设备原有的上位机，实现简单的语音交互接口。 产品特征： （1）内置ASR硬件加速引擎；语音活动检测引擎（VAD）； （2）支持本地语音识别解码；支持低功耗语音唤醒； （3）内置独立看门狗和窗口看门狗；支持超时产生中断或复位； （4）支持外接晶体和有源晶振； （5）外设接口：内置2路UART接口，其中一路支持硬件流量控制； （6）内置1路SPI接口； 硬件参考设计 2、支撑 （1）技术产品 技术资料 638310815442471143743340201.pdf （如有侵权，联系删除） 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki，更多技术干货欢迎关注收藏Wiki： Cellular IoT Wiki 知识库(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf)

01 物联网系统中为什么要使用蜂鸣器 物联网系统中使用蜂鸣器的原因主要可以归纳为以下几点： 提供音频反馈与警报 音频反馈：蜂鸣器能够发出声音，为物联网设备提供即时的音频反馈。例如，在智能家居系统中，当用户通过语音或手机APP控制家电设备时，蜂鸣器可以发出声音来确认命令的接收和执行，从而增强用户体验。 警报功能：当物联网设备检测到异常情况或需要引起用户注意时，蜂鸣器可以发出警报声。这种警报声可以迅速吸引用户的注意力，提醒用户及时采取措施处理异常情况。例如，在安防监控系统中，当摄像头检测到入侵者时，蜂鸣器会立即发出刺耳的警报声，吓退入侵者并提醒用户注意。 体积小、功耗低、易于集成 体积小巧：蜂鸣器通常只有几毫米大小，非常适合集成到各种物联网设备中，不会占用过多空间。 功耗低：蜂鸣器在工作时消耗的电流很小，适合于电池供电的设备。这有助于延长设备的续航时间，降低使用成本。 易于集成：蜂鸣器的接口简单，易于与单片机等微控制器连接。开发人员可以轻松地将蜂鸣器集成到物联网设备中，实现音频反馈和警报功能。 综上所述，物联网系统中使用蜂鸣器的原因主要包括提供音频反馈与警报、适应多种应用场景以及体积小、功耗低、易于集成等方面。这些优点使得蜂鸣器在物联网系统中具有广泛的应用前景 适应多种应用场景 远程监控系统：在远程监控系统中，蜂鸣器可用于发出警报，指示设备故障或传感器读数异常。这种即时的警报功能有助于快速定位问题并采取相应的解决措施。 防窃电系统：在电力物联网系统中，蜂鸣器可用于防窃电。当用户企图非法打开计量箱进行窃电时，蜂鸣器会发出刺耳的警报声，对窃电者起到震慑作用，并引起周围用户的注意。这种防窃电措施有助于降低电能损失和经济损失，确保电网的可靠运行。 工业自动化与交通控制：在工业自动化和交通控制领域，蜂鸣器也可以发挥重要作用。例如，在智能交通信号灯控制系统中，蜂鸣器可以发出声音信号来指示车辆和行人通行；在工业自动化生产线中，蜂鸣器可以发出警报声来提醒操作人员注意设备状态或异常情况。 其他场景 报警和提醒：如火灾报警器、安全系统、定时器等。 通知和通信：如电话、对讲机、无线电等。 控制和指示：如电梯、自动售货机、交通信号灯等。 娱乐和教育：如音乐播放器、电子琴、教学设备等。 医疗和健康：如心率监测器、血压计、呼吸机等。 本文会再为大家详解传音频器件家族中的一员——蜂鸣器。 02 蜂鸣器定义 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，它采用直流电压供电，通过电流的热效应和机械振动来产生声音。蜂鸣器广泛应用于各种电子设备和系统中，用于提醒、警告、通知和控制等目的。 03 蜂鸣器的原理 蜂鸣器的工作原理主要基于电流的热效应和机械振动。当电流通过蜂鸣器的线圈或压电材料时，会产生磁场或形变，进而驱动振膜或磁铁振动，从而产生声音。具体步骤如下： 输入电流：为蜂鸣器提供电流，电流大小决定声音的音调。 热效应：电流通过线圈时产生热量，导致线圈振动。 机械振动：线圈的振动传递到振膜或磁铁，使其振动并产生声音。 声音输出：振膜的振动通过空气传播，形成可听到的声音。 04 蜂鸣器的分类 蜂鸣器主要分为以下几种类型： 按工作原理分类： 压电式蜂鸣器：使用压电材料作为声音发生元件，当电压施加到压电材料上时，材料发生形变并产生声音。 电磁式蜂鸣器：使用电磁线圈和磁铁作为声音发生元件，电流通过线圈时产生磁场，驱动振膜振动发声。 按是否带振荡电路分类： 有源蜂鸣器：内部集成了振荡电路，只需外部提供直流电源即可工作，产生固定频率的声音。 无源蜂鸣器：没有内置振荡电路，需要外部提供交流信号来驱动，可以产生多种频率的声音。 05 蜂鸣器的选型参数 在选择蜂鸣器时，需要考虑以下参数： 尺寸：影响音量和频率，根据实际需求选择合适的尺寸。 工作电压：确保与电源电压匹配，避免损坏蜂鸣器。 消耗电流：电磁式蜂鸣器消耗电流较大，压电式则相对省电。 驱动方式：自激式蜂鸣器只需接直流电即可发声，他激式则需外部提供特定频率的交流信号。 音压：表示声音强度，根据需要选择适当的音压等级。 频率响应：电磁式蜂鸣器通常频率较低，压电式则频率范围较广。 06 蜂鸣器的使用注意事项 确保电源电压匹配：过高或过低的电压都可能导致蜂鸣器损坏。 避免过载：确保电路中的电流不超过蜂鸣器的额定电流。 选择合适的驱动方式：根据蜂鸣器类型选择合适的驱动电路。 注意声音反馈：在某些应用中，可能需要考虑声音反馈对系统性能的影响。 合理布置线路：避免过长的线路导致电压降低或信号干扰。 蜂鸣器有正负极，顶部印有+号的为正极，若蜂鸣器引脚没剪，则长的为正极。 07 蜂鸣器驱动电路 三极管驱动 单片机引脚不能直接蜂鸣器 加NPN型三极管进行驱动，因为单片机的引脚驱动能力有限，蜂鸣器的功率比较大，所以需要通过三极管来驱动，R1为限流电阻，单片机引脚如果给高电平，则三极管导通，VCC便给蜂鸣器供电，如果给低电平，则三极管断开 PNP型三极管同理，只不过是单片机引脚输出低电平导通，输出高电平断开 集成电路驱动 ULN2003D芯片本是用来作步进电机驱动的，只不过引脚太多没用完，就把蜂鸣器用这个芯片驱动，如果单独用这个芯片驱动蜂鸣器就比较浪费，因为蜂鸣器可以只用一个三极管驱动，如蜂鸣器模块 该芯片由7对达令顿管组成，每一对其实就是两个三极管，如图中的是一对，其内部有两个三极管组成，当1B输入1，取反后右边输出0，输入0取反后输出1 无源蜂鸣器不能长期通电，但开发板上设计得不合理，P15上电就为1，经过ULN2003D芯片后输出0到蜂鸣器，因为都是给0驱动给1不驱动的，而蜂鸣器另一端接VCC，相当于一上电就直接驱动了，处于工作状态，只不过没给频率没有响 按键提示音项目 在该项目中，如果使用之前的按键检测方法，则一按下按键蜂鸣器就一直响，不会停下，达不到想要的效果，要对按键检测方法进行修改 //之前的检测方法，在想要按一下按键蜂鸣器就响一下时达不到效果 if(P3_1 == 0) { Delay1ms(30); if(P3_1 == 0) { keynum = 1; } while(!P3_1); } //修改之后的检测方法，可以达到预期效果 if(P3_1 == 0) { Delay1ms(30); while(P3_1 == 0); Delay1ms(30); keynum = 1; } 08 供应商A:蜂鸣电子 1、产品能力 （1）选型手册 （2）主推型号1：YS-SBZ9650DYB05 对应的产品详情介绍 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki，更多技术干货欢迎关注收藏Wiki： Cellular IoT Wiki 知识库(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf)

01 物联网系统中为什么要使用扬声器 物联网系统中使用扬声器的原因主要可以归纳为以下几点： 实现音频数据的交互与通信 音频数据交互技术：物联网系统可以利用扬声器实现音频数据的交互与通信。例如，Chirp的音频数据交互技术可以将数据和内容编码成一系列音高和音调，形成“声波条形码”，这种条形码能够通过扬声器的声波进行传输，并在接收设备上解码。这种技术不仅适用于可听频段，也适用于不可听频段，为物联网设备之间的通信提供了新的可能性。 增强用户体验：通过扬声器，物联网系统可以向用户发送各种音频信息，如收款链接、优惠券、促销信息等，从而增强用户体验。在商场、超市等场所，这种技术可以使得信息传输更加便捷和高效。 实现智能化功能 智能语音控制：在智能家居等场景中，扬声器可以作为智能语音控制的终端。用户可以通过语音指令来控制家电设备、查询天气、播放音乐等，实现家居生活的智能化和便捷化。 智能安防监控：在智能安防领域，扬声器可以与摄像头、传感器等设备联动，实现声音报警、语音提示等功能。当检测到异常情况时，扬声器可以发出警报声或语音提示，提醒用户或相关人员注意。 拓展应用场景 创意玩具与娱乐互动：扬声器还可以应用于创意玩具和娱乐互动中。例如，通过扬声器接收特定声音信号，玩具可以做出相应的动作或表演，增加玩具的趣味性和互动性。 工业自动化与交通控制：在工业自动化和交通控制领域，扬声器也可以发挥重要作用。例如，在智能交通信号灯控制系统中，扬声器可以发出声音信号来指示车辆和行人通行；在工业自动化生产线中，扬声器可以发出警报声来提醒操作人员注意设备状态或异常情况。 安全性与隐蔽性 需要注意的是，虽然扬声器在物联网系统中具有广泛的应用价值，但也存在一定的安全风险。例如，骇客可能利用电子装置的扬声器进行声波攻击，对人体或电子装置造成损害。因此，在设计和使用物联网系统时，需要充分考虑安全性问题，采取相应的防护措施来保障系统的稳定运行和用户的安全。 综上所述，物联网系统中使用扬声器的原因主要包括实现音频数据的交互与通信、实现智能化功能、拓展应用场景以及考虑安全性与隐蔽性等方面。随着技术的不断发展和应用场景的不断拓展，扬声器在物联网系统中的作用将会越来越重要。 本文会再为大家详解传音频器件家族中的一员——扬声器。 02 扬声器的定义 音频设备中负责发出声音的核心部件是扬声器，俗称喇叭，无论是音响还是耳机，其中都少不了这个关键部件。扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件。 03 扬声器的结构 下面这个喇叭的侧视图能够很好的帮我们了解喇叭的基本结构。喇叭一般是由T铁、磁体、音圈和振膜这几个关键部件组成的。 通电导线中会产生磁场，电流的强弱影响磁场的强弱（磁场方向遵循右手定则），当交流音频电流通过喇叭的线圈(即音圈)时，根据上述原理音圈中就产生了相应的磁场，这个磁场与喇叭上自带的磁体所产生的磁场产生相互作用力，这个作用力使音圈在喇叭磁场中随着音频电流强弱而振动起来。喇叭的振膜和音圈是连在一起的，当音圈与喇叭振膜一起振动，推动周围的空气振动，扬声器由此产生声音。如下图，这就是喇叭发生的原理。 选择扬声器磁铁时需要考虑的几个因素 首先，需要明确喇叭工作时所处的环境温度，根据温度确定应选择哪种磁体。不同的磁体耐温度特性不同，能支持的最大工作温度也不同。当磁体工作环境温度超出最大工作温度时，可能会出现磁性能衰减、退磁等现象，会直接影响喇叭的发声效果。 其次，要综合考虑磁通需求和磁体体积来选择喇叭磁。有人问喇叭磁铁是不是越大声音越好？其实不然，喇叭并不是磁铁越大越好。从磁体性能对喇叭声音输出质量的影响中我们可以发现，磁体的磁通量对喇叭音质的影响非常大，同体积的情况下，磁体性能：钕铁硼＞铝镍钴＞铁氧体；在同样磁通量的要求下，钕铁硼磁体所需体积最小，铁氧体最大。同样的磁性材料（同材质且同性能），直径越大，磁感强度越大，喇叭的功率相对就越大，喇叭的灵敏度也相对更高，瞬态响应越好。 因此需要综合考喇叭体积对磁体体积的限制和对磁体磁通性能的要求来确定选择哪种磁性材料。 有人问喇叭多少芯多少磁是什么意思？ 我们说喇叭多少磁，说的是喇叭中磁铁的直径，比如100磁就是说磁铁的直径是100mm。说喇叭多少芯是指喇叭音圈的直径，比如100芯就是说音圈的直径是100mm。 04 扬声器的阻抗 扬声器输入信号的电压与电流的比值。音箱的输入阻抗一般分为高阻抗和低阻抗两类，高于16Ω的是高阻抗，低于8Ω的是低阻抗，音箱的标准阻抗是8Ω。 在功放与输出功率相同的情况下，低阻抗的音箱可以获得较大的输出功率，但是阻抗太低了又会造成欠阻尼和低音劣化等现象。所以这项指标虽然与音箱的性能无关，但最好还是不要购买低阻抗的音箱，推荐值是标准的8Ω。 耳机的阻抗一般是高阻抗的–32Ω很常见。功放的阻抗一般可标为等值阻抗，比如4Ω下130W的输出，大概相当于等值的80W的输出。有一个容易与之混淆的名词叫做“阻尼系数”，这是指扬声器阻抗除以放大器源的内阻，范围大约是25～1000。扬声器纸盆在电信号已经消失后还要振荡多次才能完全停止摆动，而线圈发出的电压产生电流和磁场可以阻止这种寄生运动，这就是阻尼。 05 供应商A：前海泰屹达（SPK） 1、产品能力 （1）选型手册 （2）主推型号1：SPK-40*20mm 对应的产品详情介绍 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki，更多技术干货欢迎关注收藏Wiki： Cellular IoT Wiki 知识库(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf)