1 概述?

隨著科技的進步，市場上出現大量帶語音、手機APP可控制的產品，由此可看出客戶對產品的功能要求也越來越高，追求舒適的體驗感，特別是對操控性的要求越來越高。目前空調產品的控制方式有以下幾類：

• 遙控控制：采用紅外遙控或者藍牙遙控，方便遠距離控制，但遙控器容易丟，放置也麻煩。且遙控器上按鍵較少，當空調插座功能多的時候無法用單次按鍵控制全部的功能，組合按鍵不符合人們使用習慣；
• 手機APP控制：每次控制需要打開手機APP，需要聯網，同時空調插座需配網，操作繁瑣；
• 智能音箱控制：通過如天貓精靈等智能音箱直接控制，相對方便，但音箱需聯網狀態下才可使用，識別時有隱私安全問題，網絡延時大時控制的實時性不好。
• 已經購買好了空調，只能用以上功能控制的，若想重新更換帶語音的空調，費錢費事。

為了解決以上痛點，可以采用純離線語音識別進行控制，在用戶不增加太多成本的情況下，讓用戶享受最新離線語音帶來的體驗。啟英泰倫針對該產品領域，已開發了整套離線語音空調插座方案，下面對該方案進行介紹。

2 方案優勢?

啟英泰倫離線語音空調插座相對傳統空調插座方案，可讓用戶通過語音控制空調插座設備，替換傳統遙控器或按鈕控制的方式，該方案有以下優勢：

• 支持市面95%以上的空調型號，傳統空調配空調插座后，秒變智能語音空調
• 可以直接使用語音控制空調插座，且無需聯網，自然方便，識別率可達95%以上；
• 空調遙控器3秒一鍵極速匹配
• 內置多家空調碼庫，無需額外紅外IC
• 語音控制響應快，一般在0.2~0.8s內完成；
• 可遠場識別，安靜情況下可達10米；
• 方案功耗低，工作功耗僅為0.2W左右；
• 可靠性好，芯片方案已通過雙85測試，滿足格力、美的等家電巨頭要求；
• 整套產品技術已成熟，具有完整的軟件、硬件、結構設計方案，節省開發周期，降低開發難度；
• 配合我司語音AI平臺開發，可靈活定制喚醒詞和命令詞，不需要再專門收集語料訓練。

3 應用描述?

啟英泰倫離線語音空調插座方案適用于各類需控制的空調。 語音空調插座產品的使用場景為普通家居環境，在安靜和中低噪音下可以達到良好的識別率。其中安靜環境的環境底噪在35dB ~ 45dB之間，屬于中低噪音環境；產品自身不帶噪音。因對于成本和產品空間尺寸要求，可根據具體結構單獨進行硬件板的設計。

4 產品設計流程?

一個基于我司芯片的標準語音產品設計流程如下圖所示：

該流程主要針對我司新用戶開發產品使用，包含了前期購買樣品Demo進行驗證，硬件選型，語音對話邏輯、軟硬件方案和結構設計，設計完成后的測試，以及生產測試準備和后續批量采購等步驟。如果是已經熟悉我司方案的老用戶，可以直接從中間步驟開始，不用再重復進行Demo測試等工作。

下面針對新用戶的開發，對上述流程中的各個步驟逐一描述。

4.1 DEMO測試?

針對新用戶，可以先從我司授權的經銷商或直接從我司官網 ?樣品購買 處購買對應的模塊或開發板套件，進行識別效果測試，相關的軟硬件技術文檔可以從本文檔中心處獲取。用戶測試滿意后，可以進行硬件選型。

4.2 方案設計?

選擇好合適的芯片或模塊后，可根據產品的功能進行下述設計：

• 語音UI（喚醒詞和命令詞）設計：設計方法可參考 ?語音UI設計參考；
• 硬件設計：設計方法可參考 ?硬件設計參考；
• 結構設計：設計方法可參考 ?產品結構設計；
• 軟件開發：設計方法可參考 ?軟件開發。

如用戶為首次進行語音方案開發，建議到 ?啟英泰倫語音AI平臺 上獲取基于相關芯片的語音產品方案設計Checklist文檔，進行逐一檢查以確保設計效果。如有技術支持需求請聯系我司技術支持人員。

4.4 測試驗收?

產品方案設計完成形成樣品后，建議對該樣品進行相關的識別測試，相關測試方法和標準可參考 ?識別效果測試。同時，還建議根據產品質量的要求進行各類硬件測試，如雙85測試、靜電測試等。為了保證最終的識別效果，還建議進行硬件底噪的測試及產品裝機后的整機功能測試。

4.5 生產測試?

樣機測試完成后，會轉入后續產線批量生產階段。我司為產品的批量生產做了完善的解決方案，用戶可以參考 ?生產測試 獲取更多信息。用戶如需要生產測試的相關技術支持，請聯系我司技術人員。

4.6 下單采購?

用戶如果要采購我司產品，請點擊 ?樣品和批量采購 獲取更多信息。

5 空調插座設計方案介紹?

5.1 方案特點?

我司的CI110X芯片內置多個IO和PWM口、集成大量的紅外碼庫，可用單芯片實現語音控制、紅外發送控制的主控方案，整體成本較低。

為了方便用戶使用，我司已提前做了相應的開發，可以提供完整的語音空調插座主控方案。

5.2 方案框圖?

整個方案如上圖所示，CI110X芯片作為主控，可以通過麥克風采集外部語音進行識別，通過IR發出紅外波形控制空調，通過功放驅動喇叭播音。如為省成本，還可以將功放和喇叭換為蜂鳴器。

5.3 硬件設計參考?

?空調插座電控板的一個硬件參考線路圖及IO使用情況見下圖和附件，用戶可以使用CI110X芯片按照相同的使用方式設計硬件電路，可以方便的搭建整套空調插座方案。

?紅外插座參考原理圖

5.4 主控方案SDK包說明?

我司為用戶基于上述硬件設計，提供了完整的SDK包，用戶可以到 ?啟英泰倫語音AI平臺 上獲取相關SDK開發包。

本SDK包有以下功能點：

• 控制方式：通過語音控制空調，替換傳統遙控器控制或其它方式；
• 控制功能：支持直接命令空調溫度、制冷、加熱、送風等常用模式；
• 一鍵匹配：支持按遙控器上面的電源鍵，合成對所有的按鍵功能匹配；

6 產品結構相關注意事項?

6.1 麥克風結構設計?

空調插座產品在設計結構時，針對麥克風應當注意以下事項：

• 麥克風布局盡量遠離噪聲源；
• 麥克風放在空調插座的正面的位置，避免遮擋，保證拾音最大范圍；
• 麥克風連線較長可選擇帶屏蔽的線，遠離高壓電路；
• 麥克風線扎捆遠離電機或電控線；

下圖以空調插座為例，講述麥克風結構開孔及位置的建議方式，固定麥克風的結構件也需要考慮麥克風線方便引出導線和避免干擾。

6.2 喇叭結構設計?

空調插座產品在設計結構時，針對喇叭應當注意以下事項：

• 考慮到音質，喇叭功率不能太小，建議選用1W以上喇叭，帶音腔的喇叭效果會更好一點，同時注意硬件板上的功放驅動能力要匹配喇叭型號；
• 喇叭放置位置以美觀及結構布局方便為主，但注意盡量避免和麥克風放在同一位置；
• 不帶音腔喇叭可以在結構上做一個音腔密封后能增大音量輸出。

下圖是一個喇叭規格及開孔的建議。

6.3 紅外管選型和結構設計?

空調插座產品在紅外管選型和設計結構可以參考如下文檔：

?紅外管選型和設計結構建議

6.4 其它注意事項?

• 建議選擇-32dB±3dB，信噪比大于70dB以上，性價比高的全向模擬麥克風；
• 若空調插座有帶震的其它電路，建議選擇較厚的麥克風膠套減緩震動，可減小對識別效果的影響；
• 特別注意禁止直接點熱溶膠用于固定麥克風頭；
• 將麥克風完全插入固定孔內部，避免歪斜，拾音孔中心孔對準麥克風的中心；
• 空調插座內部接線多容易扯松，插頭配插座帶卡扣會更牢固；
• 選擇符合環保RoHS要求的RTV硅膠，推薦常用的硅膠有703/704/737等，或其它有機材料、單組分室溫固化硅膠等；
• 多數硅橡膠灌膠厚度小于3mm以內實溫完全固化時間為8 ~ 12小時，灌膠厚度 > 3mm以上完全固化時間更長，可分層多次澆灌，確保完全固化穩定密封；
• 生產工藝可把固定麥克風工序提前，另外特別注意麥克風接線在重力拉扯下，未完全固化前容易導致麥克風扯歪，也需注意將麥克風插線固定好。

7 相關參考資料列表?

用戶如遇到使用問題，請到啟英泰倫語音AI平臺上提交技術工單，或直接聯系我司技術人員獲取協助。

審核編輯：符乾江