离线·语音模块智能语音控制开关语音控制窗帘风扇空调电视等

智能语音模块3721AI-006




使用说明书




V1.0





















目录


一、 模块功能特点.......................................................3


1、 功能介绍............................................................3


2、 功能特点............ ...............................................3


3、 基本参数............................................................4


4、 应用开发参考图.......................................................4


5、 模块实物图..........................................................4


6、封装尺寸图......... ...................................................5


7、常用管脚图......... ...................................................5


二、 操作指南...........................................................6


1、 硬件连接............................................................6


三、 评估测试...........................................................7


1、 识别播报............................................................7


四、 通讯协议数据格式...................................................8


1、 识别播报............................................................8





一、模块功能特点



产品名称：智能语音模块（intelligence voice module）


型号：3721AI-06


1、 功能介绍

语音识别模块板为单面贴装，主要 IC 包括 ARM语音识别芯片、Flash 和 SGM4890 等。模块支持单麦克风输入，语音信号经语音芯片识别后再由 DAC 通道输出到 SGM4890 驱动喇叭播放声音。模块串口、IO 口配置丰富，并有回声消除功能接口， 内部播报语音输出接口，适合嵌入到各种电气设备中；
支持识别100条及以下数量命令词的方案。该模组只需要采用单颗麦克风就可以实现5~10米超远距离语音识别，并且识别率能达到97%以上。模组具有3路UART，5路PWM，1路IIC,1路SPI接口和一路IIS接口，通讯接口丰富，功能扩展方便，识别效率，配合MCU可以实现各种语音识别智能产品需求。

2、 功能特点

◆模组体积小巧,长宽为37.4x23mm,方便集成到各种智能产品中,支持SMD贴片和插针两种安装方式,模块双边均有电源引脚，客户可根据需要竖着插件，设计和生产均比较灵活方便。
◆模组功耗低,可以应用到有能耗等级要求的产品和电池类产品中,模组运行功耗≤150mW。
◆低成本,该模组为低成本人工智能神经网络语音识别模组,具有性价比。
◆,深度神经网络(DNN)的硬件处理器,使语音数据的采集、计算、决策均在本地进行,不依赖网络,时延小,支持单麦克风降噪增强,360度拾音,可抑制环境噪音,嘈杂环境语音识别的准确性。支持快速、准确将语音转化为相应文本,远场识别率达到97%以上,响应时间快达到0.25。
◆高可靠性,模组选材均选用工业级器件,通过了包括双85高温高湿测试在内的多项可靠性实验,可应用在对可靠性要求的家电产品中。
◆扩展性良好,通过2路UART,可以扩展wif、bt、2.4G、433、 zigbee等通讯接口实现联网需求,通过5路PWM可以直接控制灯光,红外等外设。
◆远场识别
可以支持5~10米远距离的正常语音识别，该模组采用单麦方案可实现任意角度识别，无识别死角。
◆单麦降噪
模组可以在噪音环境下正常识别，对环境自然噪声能很好地抑制，对新闻、音乐等噪声有较好适应能力。
◆固件开发便捷
通过AI平台快速定制生成语音指令，或制作固件用于烧录调试和测试，快速完成客户方案。
◆回声消除
模组内部通过一路ADC实现了回声消除，模组正常运行下可有效抑制的信噪比大范围为-10dB到-15dB。
◆大音量播音
模组设计有播音功放，支持1W功放输出。


3、 基本参数

电源：5V

数据接口：UART

工作温度 0-85 ℃

存储温度 0-85 ℃

尺寸 37.4x23mm

4、 应该开发参考图


图 1 应用开发参考图
配合MCU,实现各种智能语音功能


5、 模块实物图


图 2产品实物图




6、 模块封装尺寸图

图3封装尺寸图
7、 常用管脚图
管脚号 信号名称 解释和说明
1 GND 电源负极
2 5V 电源正极
3 3.3V 3.3V输出
4 TXO UART　TX0　下载程序时用
5 RX0 UART　RX0　下载程序时用
16 SPK- 音频输出接喇叭负极
17 SPK+ 音频输出接喇叭正极
18 RIN MIC负极
19 LIN MIC正极
20 SDA1/TX1 串口数据输出，与MCU通讯用
21 SCL1/RX1 串品数据输入，与MCU通讯用
32 3.3V 3.3V输出
33 5V 电源正极
34 GND 电源负极

注：为了让客户更方便与产品对接，模组特设计成两组输入电源，方便客户将模组竖着嵌入产品中，不占产品内部空间，一边以串口为主，一边以IO口为主。



二、操作指南



初次拿到智能语音模块后，请按照如下步骤连接模块评估环境：



1、 硬件连接


若模块未焊接排针请先为模块焊接排针，根据模块丝印连接如下器件：


喇叭：SPK-与 SPK+连接喇叭（不分正负）；


麦克风： MICL+ 与AGND 连接 mic（注意：麦克风区分正负；AGND接黑线，MICL+接红线 ）；


电源：5V 与 GND 分别连接 5V 直流电源与地；



























三、评估测试
1、识别播报
当语音智能模块连接成功后，喇叭会自动播报“我是小奥，使用前请召唤我的名字”。此时可念如下“核心词”，智能语音模块识别后则会播报对应“播报词”。（备注：以下图片可以放大查看）

四、通信协议数据格式


[Header1][Header2] [Length] [Msg_type] [Msg_cmd] [Msg_seq] [Data] [Check_sum] [Tail]
帧标识头 数据长度 消息类型 命令 消息序列号 数据 帧校验 帧结尾



1、语音识别结果
说明：语音模块在进入唤醒状态后，识别到结果后发送该消息（包含唤醒词）
名字 长度 描述
Head 2 [Header1] [Header1]帧标识头，固定为0xA5,0xFC
Length 2 数据长度，固定为0x07,0x00
Msg_type 1 消息类型，固定为0xA0
Msg_cmd 1 命令，固定为0x91
Msg_seq 1 消息序列号，自定义为0x00
Data 7 命令词ID
Check_sum 2 帧校验，包含Msg_type，Msg_cmd，Msg_seq, Data的累加和计算结果
Tail 1 帧结尾，固定为FB


2、播放本地播报音
名字 长度 描述
Head 2 [Header1] [Header1]帧标识头，固定为0xA5,0xFC
Length 2 数据长度，固定为0x06,0x00
Msg_type 1 消息类型，固定为0xA1
Msg_cmd 1 命令，固定为0x92
Msg_seq 1 消息序列号，自定义为0x00
Data 1 0x80
1 0x92
4 命令词ID
Check_sum 2 帧校验，包含Msg_type，Msg_cmd，Msg_seq, Data的累加和计算结果
Tail 1 帧结尾，固定为FB

说明：该协议内非单字节数据，低字节在先，高字节在后

此语音模块采用高速算法的带有神经网络智能语音芯片，语音指令可达一百条，带降噪功能，识别率；通常在家庭安静环境中距离在5米左右识别率可达97%以上。
主要应用领域:
应用于各个领域：语音电梯，语音开关灯，语音插座，语音窗帘，语音晾衣架，语音马桶，语音垃圾桶，语音开关电动门，语音升降茶台，语音沙发，语音按摩椅、语音门铃，语音风扇，语音空调，语音电视，语音开门开窗器，语音投影屏，语音旋转桌，语音油烟机，语音新风机等等。
应用场合：
家庭、写字楼、公寓、酒店、宾馆、医院、学校、广场、商店、仓库、
停车场等


订制需求：
可订制各种语音识别模块：包括尺寸大小及功能需求（包括唤醒词、语音指令，芯片程序等）。
提供各种语音识别解决方案（包括各个领域语音识别产品单品主控板，智能家居中控方案等）。




语音识别模块遥控开关智能家居不联网电梯空调电视风扇窗帘控制器配套人工AI无需WIFI和手机APP
离线识别、无需网络、无需手机APP对接方便
产品特点
1、本地离线识别、无需联网、无需手机APP、即呼即应。
2、通过创新架构、科学算法、大数据优化，识别效率，识别率达95%以上，误唤醒误识别极低。
3、模块多种输出方式，可多个IO口输出，也可串口输出。
4、产品落地极快，随时可以修改唤醒词和语音指令。
5、较低功耗，加大了模块应用于各个领域。
6、整合红外码库和无线射频码库，方便应用于智能家居及电动门窗各个领域。
7、性价比，方便语音产品大面积拓展。
功能描述

１.功能说明
离线的多命令词的识别，5米在安静环境下识别率能达到95%。也兼容3米识别的降本方案，接口丰富，开发和使用方便。
通过SD/TF卡存储语音文件，更换方便、直观、容量更大。
主要应用领域:

应用于各个领域：语音开关灯，语音插座，语音窗帘，语音晾衣架，语音马桶，语音开关电动门，语音升降茶台，语音沙发，语音按摩椅、语音门铃，语音风扇，语音空调，语音电视，语音开门开窗器，语音投影屏，语音旋转桌，语音油烟机，语音新风机等等

应用场合：

家庭、写字楼、公寓、酒店、宾馆、医院、学校、广场、商店、仓库、
停车场等
订制需求：
可订制各种语音识别模块：包括尺寸大小及功能需求（包括唤醒词、语音指令，芯片程序等）。
提供各种语音识别解决方案（包括各个领域语音识别产品单品主控板，智能家居中控方案等）。



使用环境：室内安静环境（如：在室内，没有音箱，电视以及多人聊天的情况下）