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在打造全屋智能的產業鏈條中,為什么需要離線語音芯片?

九芯電子語音芯片 ? 2021-11-30 10:27 ? 次閱讀

智能家居不斷升溫,全屋智能作為終極想象,畫面越來越清晰:集智能照明、安防、影音、家電控制于一體的整體家居解決方案中,不僅單個的家居產品能夠實現智能操作,智能單品之間也可以相互連接,從而帶來更加智能化、個性化的家居場景。其中,在人機交互驅動因素中,智能語音作為主要的人機交互方式正在智能家居場景快速滲透。為什么需要離線語音芯片?在打造全屋智能的產業鏈條中,離線語音正在成為重要的一環。隨著智能電器、智能門鈴、智能貓眼甚至睡眠跟蹤記錄等設備的廣泛應用,智能化已經延伸到家庭中最私密的區域,一些問題漸漸浮現出來。以家庭場景中最為成熟的智能音箱為例,通過在云端進行識別反饋,控制速度比較慢。此外,如果將智能音箱作為中控的話,它的擺放位置就成為一個大問題,以市面范圍常見的3-5米而言,它需要在這個半徑范圍內對其他設備實現語音控制,假設智能音箱放置在客廳,那就必須在客廳去控制其它設備(如果在臥室需要語音關燈,還需要走到客廳,豈不是更麻煩)。

而且絕大多數的云端識別都有數據留存,有暴露隱私的風險。

離線語音控制能夠有效解決上述問題,分布式地對單個產品進行針對性地聲音控制,不論是大家電還是小家電,包括空調、洗衣機、冰箱、熱水器、油煙機、風扇甚至晾衣架、插座、開關,都能通過離線語音實現分布式語音控制和聯動。

在網絡狀況不好或者沒有網絡的情況下,可以使用基礎控制的本地命令詞進行離線控制,無需將數據傳向云端,充分保證了使用者的隱私。

有業內人士指出,讓傳統家電實現語音控制看似只是讓家電嵌入語音控制模塊,但是,要真正實現無論是在線、離線語音識別或者雙模式下都能可以聽懂用戶指令,并能快速、準確進行響應,仍有一定難度。

雙方在合作中,一度還曾出現過一些啼笑皆非的案例,比如某冰箱廠商在嵌入智能語音控制方案時,完全沒有考慮麥克風的位置,導致語音控制的設計徹底失敗。智能語音技術本身需要長期積累,改造成本和技術難度較高,對于這些希望在智能家居時代轉型的傳統家電廠商來說,智能化系統不是他們的長處,需要專業技術解決方案商來提供相關技術。這也是這幾年來語音芯片/模組方案大量涌現的主要原因。根據語音交互的發展狀況,將語音芯片的發展歸納為三個階段:

第一個階段為語音芯片過渡期,約為2015年以前,采用的多是通用芯片+Codec芯片/DSP芯片等相結合的通用芯片組合。

第二個階段為崛起期,2015年-2017年之間,語音芯片興起。隨著智能語音設備市場規模進一步發展,專門用于智能家居或智能音箱的語音芯片開始陸續亮相,如九芯電子的NRK10、NRK220X語音識別芯片、廣泛應用于藍牙音箱的N8900、N8700藍牙錄音芯片。

第三階段語音AI芯片開始涌現。端側智能倒逼芯片創新,數據的采集、計算、決策都需要在前端設備進行,對于芯片的功耗、算力都有更高要求,語音AI芯片應運而生,如NRK330X智能AI芯片。

目前,AI語音芯片趨勢明確,但是從架構、功能方面又各有不同,可以大致分為通用型、半通用型和專用型。

通用型AI芯片類似CPU,AI算法直接在主控芯片的計算單元中加速,可以保證該芯片能適應不同應用場景需要,靈活性較強,但成本和功耗相對較高,例如應用于天貓智能音箱的聯發科芯片。

半通用型AI芯片采用異構設計,常為CPU+NN模塊的方式,NN模塊專門加速AI算法,CPU作為補充,意圖在靈活性及成本、功耗取得折中。

專用型芯片即針對語音識別設計的芯片,能夠實現更低的成本及功耗,靈活性相對稍弱。由于語音識別應用逐漸成熟,市場需求逐步明確,針對特定場景的高效率、低功耗專用型AI芯片將成為主流產品。

目前的智能終端產品對于語音的應用方式各有不同,有的僅實現離線狀態下關鍵詞喚醒,如智能音箱;有的則實現了關鍵詞識別、離線對話等輕量級的語音語義識別,如某些智能家電產品;有的需要在離線狀態下依然支持全功能的語音語義識別,如車載場景。

除了應用于to C端,to B領域包括酒店智能語音助手(云端語義針對酒店服務應用可定制化,如客房服務、訂餐服務)包括可植入酒店空調、酒店控制面板、酒店客房電話等設備應用,以及智能校園宿舍管理(云端可針對宿舍房間號定點推送上課通知、語音控制、網絡電話等),都有離線語音的用武之地。

智能語音市場整體處于高速發展期,基于語音交互的智能車載、智能家居、智能可穿戴等垂直領域都日趨成熟。如果說2021年將是智能語音高歌猛進的一年,那么,離線語音識別技術將發揮重要作用。

全屋智能的控制類產品會是離線語音的主戰場,離線主打控制、在線主打交互,將是目前智能家居產品比較適合的方式。

廣州九芯電子科技有限公司 是國內知名的語音芯片方案提供商,引領智能語音“芯”時代!公司以芯片設計和音頻編解碼算法、智能AI算法研究為基礎、面向音頻播放、識別方向的人工智能以及集成電路電子產品高新技術企業。

九芯電子憑借不斷優化自主的音頻編解碼算法,以及更先進的芯片設計,來保證語音芯片高保真,高識別率,滿足客戶在產品應用中越來越高的技術要求。

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