一种智能音箱平台低功耗待机唤醒的电路和实现方式

成生群 南京歌尔声学科技有限公司

引言

智能音箱为了实时与用户交互，拾音电路与语义识别软件就需要一直处于工作状态。这种工作场景，音箱就一直处于工作状态。无法进入低功耗待机模式。因此不符合有低功耗需求的工作场景。市面上通常有一种通过麦克风来侦测语音来唤醒系统的方法，需要额外的增加一颗麦克风，这种方法增加成本不谈，产品还会因为增加了麦克风而改变了原本的ID。这样对产品的整个风格可能都会有影响。

本文的目的及亮点：

本文介绍一种不增加语音侦测麦克风，不改变产品ID 的情况下，利用智能音箱现有内部拾音麦克风，增加简单的电路，实现智能音箱系统在超低功耗下实现远距离语音唤醒。

实现方法：

如下图1 所示，在现有的麦克风输出到拾音模组间增加一个模拟开关，模拟开关在系统待机的时候默认联通到语音判断放大电路输出，用于低功耗下语音唤醒。具体工作过程是，当麦克风侦测到声音，语音信号通过放大电路放大，当声音大到预设的音量（即参考点评，此幅度可以调节）。此时CPU 会接收到语音输入中断信号。然后控制模拟开关，将模拟开关通路切换到语音识别通路上；同时启动语义识别软件，此时系统就可以进行语音采集和识别。

图1

系统工作流程：

如下图2，系统工作流程如下。设备开机后，在没有任务或者任务处理完后，先进入待机模式。等待30 秒，如果没有新任务，设备会进入深度睡眠状态。此时设备关闭了绝大多数功能，仅留CPU 一些时钟还有中断接口在工作。此时系统功耗极低，基本在1mA 左右。这样就能满足低功耗需求的场所下使用。此时，模拟开关切换到语音唤醒通路，CPU 处于中断响应状态，当系统侦测到有声音时，系统会唤醒，处理相应任务。

结束语：

综合上面可知，智能音箱可以在极低功耗下进行远距离语音唤醒。运用此方案，不增加麦克风，不改变ID 情况下，能运用简单的电路实现此功能。在智能音箱中均可以使用此电路，简单实用。