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1 概述¶
随着科技的进步，市场上出现大量带语音、手机APP可控制的产品，由此可看出客户对产品的功能要求也越来越高，追求舒适的体验感，特别是对操控性的要求越来越高。目前空调产品的控制方式有以下几类：
- 遥控控制：采用红外遥控或者蓝牙遥控，方便远距离控制，但遥控器容易丢，放置也麻烦。且遥控器上按键较少，当空调插座功能多的时候无法用单次按键控制全部的功能，组合按键不符合人们使用习惯；
- 手机APP控制：每次控制需要打开手机APP，需要联网，同时空调插座需配网，操作繁琐；
- 智能音箱控制：通过如天猫精灵等智能音箱直接控制，相对方便，但音箱需联网状态下才可使用，识别时有隐私安全问题，网络延时大时控制的实时性不好。
- 已经购买好了空调，只能用以上功能控制的，若想重新更换带语音的空调，费钱费事。
为了解决以上痛点，可以采用纯离线语音识别进行控制，在用户不增加太多成本的情况下，让用户享受最新离线语音带来的体验。启英泰伦针对该产品领域，已开发了整套离线语音空调插座方案，下面对该方案进行介绍。
2 方案优势¶
启英泰伦离线语音空调插座相对传统空调插座方案，可让用户通过语音控制空调插座设备，替换传统遥控器或按钮控制的方式，该方案有以下优势：
- 支持市面95%以上的空调型号，传统空调配空调插座后，秒变智能语音空调
- 可以直接使用语音控制空调插座，且无需联网，自然方便，识别率可达95%以上；
- 空调遥控器3秒一键极速匹配
- 内置多家空调码库，无需额外红外IC
- 语音控制响应快，一般在0.2~0.8s内完成；
- 可远场识别，安静情况下可达10米；
- 方案功耗低，工作功耗仅为0.2W左右；
- 可靠性好，芯片方案已通过双85测试，满足格力、美的等家电巨头要求；
- 整套产品技术已成熟，具有完整的软件、硬件、结构设计方案，节省开发周期，降低开发难度；
- 配合我司语音AI平台开发，可灵活定制唤醒词和命令词，不需要再专门收集语料训练。
3 应用描述¶
启英泰伦离线语音空调插座方案适用于各类需控制的空调。 语音空调插座产品的使用场景为普通家居环境，在安静和中低噪音下可以达到良好的识别率。其中安静环境的环境底噪在35dB ~ 45dB之间，属于中低噪音环境；产品自身不带噪音。因对于成本和产品空间尺寸要求，可根据具体结构单独进行硬件板的设计。
4 产品设计流程¶
一个基于我司芯片的标准语音产品设计流程如下图所示：
该流程主要针对我司新用户开发产品使用，包含了前期购买样品Demo进行验证，硬件选型，语音对话逻辑、软硬件方案和结构设计，设计完成后的测试，以及生产测试准备和后续批量采购等步骤。如果是已经熟悉我司方案的老用户，可以直接从中间步骤开始，不用再重复进行Demo测试等工作。
下面针对新用户的开发，对上述流程中的各个步骤逐一描述。
4.1 DEMO测试¶
针对新用户，可以先从我司授权的经销商或直接从我司官网 ☞样品购买 处购买对应的模块或开发板套件，进行识别效果测试，相关的软硬件技术文档可以从本文档中心处获取。用户测试满意后，可以进行硬件选型。
4.2 方案设计¶
选择好合适的芯片或模块后，可根据产品的功能进行下述设计：
- 语音UI（唤醒词和命令词）设计：设计方法可参考 ☞语音UI设计参考；
- 硬件设计：设计方法可参考 ☞硬件设计参考；
- 结构设计：设计方法可参考 ☞产品结构设计；
- 软件开发：设计方法可参考 ☞软件开发。
如用户为首次进行语音方案开发，建议到 ☞启英泰伦语音AI平台 上获取基于相关芯片的语音产品方案设计Checklist文档，进行逐一检查以确保设计效果。如有技术支持需求请联系我司技术支持人员。
4.4 测试验收¶
产品方案设计完成形成样品后，建议对该样品进行相关的识别测试，相关测试方法和标准可参考 ☞识别效果测试。同时，还建议根据产品质量的要求进行各类硬件测试，如双85测试、静电测试等。为了保证最终的识别效果，还建议进行硬件底噪的测试及产品装机后的整机功能测试。
4.5 生产测试¶
样机测试完成后，会转入后续产线批量生产阶段。我司为产品的批量生产做了完善的解决方案，用户可以参考 ☞生产测试 获取更多信息。用户如需要生产测试的相关技术支持，请联系我司技术人员。
4.6 下单采购¶
用户如果要采购我司产品，请点击 ☞样品和批量采购 获取更多信息。
5 空调插座设计方案介绍¶
5.1 方案特点¶
我司的CI110X芯片内置多个IO和PWM口、集成大量的红外码库，可用单芯片实现语音控制、红外发送控制的主控方案，整体成本较低。
为了方便用户使用，我司已提前做了相应的开发，可以提供完整的语音空调插座主控方案。
5.2 方案框图¶
整个方案如上图所示，CI110X芯片作为主控，可以通过麦克风采集外部语音进行识别，通过IR发出红外波形控制空调，通过功放驱动喇叭播音。如为省成本，还可以将功放和喇叭换为蜂鸣器。
5.3 硬件设计参考¶
空调插座电控板的一个硬件参考线路图及IO使用情况见下图和附件，用户可以使用CI110X芯片按照相同的使用方式设计硬件电路，可以方便的搭建整套空调插座方案。
☞红外插座参考原理图
5.4 主控方案SDK包说明¶
我司为用户基于上述硬件设计，提供了完整的SDK包，用户可以到 ☞启英泰伦语音AI平台 上获取相关SDK开发包。
本SDK包有以下功能点：
- 控制方式：通过语音控制空调，替换传统遥控器控制或其它方式；
- 控制功能：支持直接命令空调温度、制冷、加热、送风等常用模式；
- 一键匹配：支持按遥控器上面的电源键，合成对所有的按键功能匹配；
6 产品结构相关注意事项¶
6.1 麦克风结构设计¶
空调插座产品在设计结构时，针对麦克风应当注意以下事项：
下图以空调插座为例，讲述麦克风结构开孔及位置的建议方式，固定麦克风的结构件也需要考虑麦克风线方便引出导线和避免干扰。
6.2 喇叭结构设计¶
空调插座产品在设计结构时，针对喇叭应当注意以下事项：
- 考虑到音质，喇叭功率不能太小，建议选用1W以上喇叭，带音腔的喇叭效果会更好一点，同时注意硬件板上的功放驱动能力要匹配喇叭型号；
- 喇叭放置位置以美观及结构布局方便为主，但注意尽量避免和麦克风放在同一位置；
- 不带音腔喇叭可以在结构上做一个音腔密封后能增大音量输出。
下图是一个喇叭规格及开孔的建议。
6.3 红外管选型和结构设计¶
空调插座产品在红外管选型和设计结构可以参考如下文档：
☞红外管选型和设计结构建议
6.4 其它注意事项¶
- 建议选择-32dB±3dB，信噪比大于70dB以上，性价比高的全向vwin 麦克风；
- 若空调插座有带震的其它电路，建议选择较厚的麦克风胶套减缓震动，可减小对识别效果的影响；
- 特别注意禁止直接点热溶胶用于固定麦克风头；
- 将麦克风完全插入固定孔内部，避免歪斜，拾音孔中心孔对准麦克风的中心；
- 空调插座内部接线多容易扯松，插头配插座带卡扣会更牢固；
- 选择符合环保RoHS要求的RTV硅胶，推荐常用的硅胶有703/704/737等，或其它有机材料、单组分室温固化硅胶等；
- 多数硅橡胶灌胶厚度小于3mm以内实温完全固化时间为8 ~ 12小时，灌胶厚度 > 3mm以上完全固化时间更长，可分层多次浇灌，确保完全固化稳定密封；
- 生产工艺可把固定麦克风工序提前，另外特别注意麦克风接线在重力拉扯下，未完全固化前容易导致麦克风扯歪，也需注意将麦克风插线固定好。
7 相关参考资料列表¶
| 编号 | 参考资料描述 | 获取方式 |
|---|---|---|
| 1 |
标准离线SDK CI110X_SDK_ASR_Offline |
请到 ☞启英泰伦语音AI平台 上获取 |
| 2 | 空调插座SDK | 请到 ☞启英泰伦语音AI平台 上获取 |
| 3 | 测试固件 | 到 ☞启英泰伦语音AI平台 上获取 |
| 4 | 我司芯片和模块的选型指南 | 请点击 ☞硬件选型指南 查看 |
| 5 | 我司芯片硬件设计方法参考 | 请点击 ☞硬件设计参考 查看 |
| 6 | 麦克风和喇叭器件选型 | 请点击 ☞外围器件兼容列表 查看 |
| 7 | 产品结构设计 | 请点击 ☞产品结构设计 查看 |
| 8 | 软件开发方法和标准SDK说明 | 请点击 ☞软件开发 查看各部分内容 |
| 9 | 产品识别性能测试方法 | 请点击 ☞识别效果测试 查看 |
| 10 | 生产测试的方法 | 请点击 ☞生产测试 查看 |
用户如遇到使用问题，请到启英泰伦语音AI平台上提交技术工单，或直接联系我司技术人员获取协助。
审核编辑：符乾江
工商网监
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