目前市面上的智能玩具花樣繁多，各種功能層出不窮，語音交互的功能更為智能玩具添上了一層人工智能的光環(huán)，也增強了兒童互動娛樂體驗。但很多智能語音玩具需要聯(lián)網(wǎng)使用，會遇到?jīng)]有網(wǎng)絡(luò)信號，斷網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)麻煩等問題，極其不方便。

本方案介紹一種離線進(jìn)行語音控制的兒童玩具，不需要聯(lián)網(wǎng)，隨時隨地可用，增強了兒童體驗感。

本方案采用啟英泰倫CI1302語音芯片，此芯片采用220MHz高主頻，更大SRAM，算法可充分提供給主控應(yīng)用。高度集成，外圍精簡，除MIC，喇叭外，板級僅需要阻容、PA芯片。在語音算法方面，85dB強噪聲下依然能有85%識別率及90%喚醒率，支持300條離線命令詞。

下圖是CI1302應(yīng)用框圖：

該方案采用啟英泰倫CI-D02GS01J語音識別模塊，本模塊是針對低成本離線語音應(yīng)用方案開發(fā)的一款通用、便攜、低功耗高性能的語音識別模塊，模塊體積小巧，長寬為30mm×40mm，工作電壓為3.6V-5.5V，板載功放，帶一路麥克風(fēng)、一路喇叭和一路5V電源及UART的接口，模塊插入麥克風(fēng)和喇叭直接供電即可使用。登錄啟英泰倫語音AI平臺，即可進(jìn)行命令詞、喚醒詞、播放音、串口協(xié)議的更改，平臺制作固件后將其下載到語音模塊即完成產(chǎn)品的開發(fā)。

在本智能玩具方案中，為玩具設(shè)置了輕觸交互、感應(yīng)交互及語音對話交互的方式。

通過麥克風(fēng)采集語音信號，語音模塊處理語音信號并執(zhí)行相應(yīng)控制命令，同時將反饋的語音信號發(fā)送給喇叭，由喇叭負(fù)責(zé)播放反饋的語音信號。

兒童玩具的左腳處輕觸按鍵短按執(zhí)行停止或播放錄音動作，長按執(zhí)行錄音動作，右腳處的輕觸按鍵執(zhí)行內(nèi)容切換動作。當(dāng)用戶對輕觸按鍵施壓時，輕觸按鍵通過開關(guān)的閉合和斷開將其信號傳導(dǎo)至語音模塊，語音模塊根據(jù)施壓時間的長短及當(dāng)前所處的狀態(tài)來執(zhí)行相應(yīng)動作，同時將反饋的語音信號發(fā)送給喇叭，由喇叭負(fù)責(zé)播放反饋的語音信號。

當(dāng)用戶對感應(yīng)按鍵施壓時，其電流信號傳至語音模塊，語音模塊接收到信號，并從預(yù)先設(shè)置的反饋音池中隨機選中一條語音信號，將語音信號發(fā)送給喇叭，由喇叭負(fù)責(zé)播放反饋的語音信號。

當(dāng)用戶需要玩具執(zhí)行抖動的動作時，麥克風(fēng)采集語音信號，語音模塊處理語音信號并將信號傳導(dǎo)至馬達(dá)套件，由馬達(dá)套件執(zhí)行抖動動作。

下面是流程圖：

該方案具有以下特點：
1、語音直接控制玩具，無需聯(lián)網(wǎng)，安全不受平臺限制；
2、支持回聲消除，隨時打斷；
3、家居安靜環(huán)境下能支持8-10米的遠(yuǎn)場識別；
4、0.2~0.8s語音識別極速響應(yīng)，不受互聯(lián)網(wǎng)帶寬影響；
5、多芯片方案配置，滿足高中低端需求；
6、第三代離線語音芯片，更好的識別效果，芯片的高可靠性。
CI1302芯片內(nèi)置多個IO，可以復(fù)用為uart，iic，pwm，adc、gpio等，也可以作為產(chǎn)品的MCU使用，豐富的外設(shè)使玩具產(chǎn)品的開發(fā)更具多樣性，能夠給使用者帶來更具娛樂性，教育性的使用體驗。更多開發(fā)細(xì)節(jié)可以查看啟英泰倫官網(wǎng)以及啟英泰倫語音AI平臺。

審核編輯 黃昊宇