一種智能音箱平臺低功耗待機喚醒的電路和實現方式

成生群 南京歌爾聲學科技有限公司

引言

智能音箱為了實時與用戶交互，拾音電路與語義識別軟件就需要一直處于工作狀態。這種工作場景，音箱就一直處于工作狀態。無法進入低功耗待機模式。因此不符合有低功耗需求的工作場景。市面上通常有一種通過麥克風來偵測語音來喚醒系統的方法，需要額外的增加一顆麥克風，這種方法增加成本不談，產品還會因為增加了麥克風而改變了原本的ID。這樣對產品的整個風格可能都會有影響。

本文的目的及亮點：

本文介紹一種不增加語音偵測麥克風，不改變產品ID 的情況下，利用智能音箱現有內部拾音麥克風，增加簡單的電路，實現智能音箱系統在超低功耗下實現遠距離語音喚醒。

實現方法：

如下圖1 所示，在現有的麥克風輸出到拾音模組間增加一個模擬開關，模擬開關在系統待機的時候默認聯通到語音判斷放大電路輸出，用于低功耗下語音喚醒。具體工作過程是，當麥克風偵測到聲音，語音信號通過放大電路放大，當聲音大到預設的音量（即參考點評，此幅度可以調節）。此時CPU 會接收到語音輸入中斷信號。然后控制模擬開關，將模擬開關通路切換到語音識別通路上；同時啟動語義識別軟件，此時系統就可以進行語音采集和識別。

圖1

系統工作流程：

如下圖2，系統工作流程如下。設備開機后，在沒有任務或者任務處理完后，先進入待機模式。等待30 秒，如果沒有新任務，設備會進入深度睡眠狀態。此時設備關閉了絕大多數功能，僅留CPU 一些時鐘還有中斷接口在工作。此時系統功耗極低，基本在1mA 左右。這樣就能滿足低功耗需求的場所下使用。此時，模擬開關切換到語音喚醒通路，CPU 處于中斷響應狀態，當系統偵測到有聲音時，系統會喚醒，處理相應任務。

結束語：

綜合上面可知，智能音箱可以在極低功耗下進行遠距離語音喚醒。運用此方案，不增加麥克風，不改變ID 情況下，能運用簡單的電路實現此功能。在智能音箱中均可以使用此電路，簡單實用。