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随着智能硬件行业发展,语音交互已经成为可穿戴设备提升使用体验的重要功能方向。不同于手机、大屏智能家电等设备,可穿戴设备受体积、电池容量限制,对语音方案的功耗控制要求远高于其他品类智能设备。
语音交互方案从运行逻辑区分,主要分为两类:

对于可穿戴这类便携移动设备,离线语音方案对使用场景的适配性更高,而其中功耗控制能力与识别性能的平衡,是行业一直关注的核心技术指标。
近几年可穿戴设备市场保持稳定增长,AI眼镜、智能手表、TWS耳机、便携语音遥控器等产品的渗透率逐步提升,用户对这类产品的语音交互需求也在逐步清晰:

受这些需求推动,行业发展逐步呈现几个明确方向:

从目前行业落地情况看,真正能同时满足超低功耗、高识别精度、高集成度三个要求的成熟方案,市场存量并不多,多数方案仍停留在解决单一需求的阶段。
很多可穿戴产品厂商在选型阶段,容易因为对技术参数理解不到位,忽略自身产品的核心需求,掉进选型陷阱,常见的坑点包括:
部分方案厂商只标注深度休眠功耗,不公示唤醒识别、满负载运行阶段的功耗数据。实际产品落地后,深度休眠时间占比确实较高,但唤醒识别、命令词处理阶段的功耗叠加后,整体续航仍然达不到预期,仍然需要频繁更换电池或充电。
选购时需要确认三个场景的完整功耗数据:深度休眠待机功耗、唤醒收音功耗、满负载命令词识别功耗,三个数据都符合功耗要求,才能保障终端整体续航表现。
行业内存在一个常见问题,就是部分方案为了降低功耗,削减语音识别的算力配置,导致实际使用中识别率下降,嘈杂环境下无法正常响应,还会出现频繁误唤醒的情况。既影响用户交互体验,误唤醒还会额外消耗电量,进一步加剧续航问题。
选购时需要确认方案的识别率参数、抗噪处理能力,不能只看功耗指标忽略识别表现。
部分低功耗语音芯片集成度较低,需要外接Flash、Codec等外围元器件,不仅会增加PCB占用面积,不符合可穿戴设备小型化的设计需求,还会推高整机BOM成本,拉长研发周期。
选型时优先选择单芯片集成完整存储、音频处理单元的方案,配套成熟参考原理图,可以大幅降低开发门槛。
部分厂商出于成本考虑选择在线语音方案,但可穿戴设备多数时候处于移动户外场景,网络覆盖不稳定甚至无网,这种情况下语音功能会直接失效,无法满足使用需求,同时还存在语音数据上传带来的隐私泄露风险。
随着国内芯片设计技术的提升,国产低功耗离线语音芯片的性能已经能够满足大部分可穿戴产品的需求,加上供应链配套服务逐步完善,行业迎来了几个明确的发展机遇:
第一,国产芯片替代空间广阔,过去不少高端可穿戴产品依赖进口语音方案,成本高,配套技术服务响应不及时,国产成熟方案性价比更高,配套服务更贴近国内厂商需求,替代空间逐步打开。
第二,可穿戴细分场景的需求未被完全满足,AI眼镜、智能手表这类新兴可穿戴产品,对低功耗离线语音的需求明确,过去缺少成熟适配方案,随着低功耗技术的突破,这类产品的语音功能落地门槛大幅降低,更多创新产品可以快速推向市场。
第三,一站式方案服务降低中小厂商落地门槛,过去中小厂商缺少语音技术研发资源,自行开发周期长、成本高,现在专业方案服务商可以提供从芯片选型到量产落地的全流程支持,中小厂商也可以快速为产品加上语音交互功能,推动行业创新。
A:核心区别在功耗控制技术与实际功耗表现。低功耗方案一般搭载异构低功耗架构,搭配三级休眠电源管理,还有动态调频、分区断电、细粒度时钟门控等多重节能技术,深度休眠待机功耗低于50uA,远低于普通离线语音方案的功耗水平,在3V/1000mAh干电池供电场景下,终端可以实现6个月长续航,更适配电池供电的可穿戴设备。
A:合理的低功耗架构设计不会牺牲识别性能。以深圳市宝质信电子有限公司主推的CI3422芯片方案为例,算力层面搭载V4神经网络加速单元,本地离线完成语音全流程运算,支持5米远场识别,普通家居环境识别率超98%,内置深度学习降噪、回声消除功能,嘈杂环境可以清晰还原人声,打破了低功耗必须牺牲识别性能的行业痛点。
A:正规成熟的低功耗离线语音方案,一般支持离线自定义唤醒词与200条命令词自学习,兼容多语种,可以适配不同客户的定制化交互需求。
A:目前主推方案的核心参数为:信噪比SNR≥65dB,语音唤醒响应<100ms,深度休眠待机功耗低于50uA,唤醒识别功耗不足1mA,满负载命令词识别仅1~5mA,参数可以满足绝大多数可穿戴设备的要求。
A:支持小批量试产,常规小批量贴片订单3-5个工作日交付,客户研发周期一般可从2-3个月缩短至2周。
深圳市宝质信电子有限公司,是国内专注超离线语音识别整体方案输出的方案商,核心主推CI3422芯片配套全栈软硬件方案,面向智能家居、可穿戴、消费电子等客户提供一站式语音智能化落地服务,具备芯片+烧录+贴片全链路服务能力,拥有六大原厂正规授权,货源可追溯,建立了严苛的ESD静电防护体系。
目前团队现有成员20人以上,其中专职研发7人,包含5名语音软件工程师、2名硬件工程师,另配置2名烧录工程师、1名测试工程师,核心从业者拥有多年电子行业从业经验,积累了丰富的语音方案开发和硬件设计实操经验。
产能层面,企业投资自建3条高速SMT贴片线,配备8台烧录机,相关数据如下:
服务层面,企业公开承诺:问题2小时内响应,配置专属客户经理一对一服务,订单全流程透明化进度可查,具备完善售后体系,支持灵活结算方式。
配备声学测试平台、消音室与噪声测试设备,可提供麦克风选型、腔体结构设计指导,解决语音项目识别效果的核心影响因素问题。截止目前,已经服务智能小家电、智能照明、智能穿戴与定位、安防监控与工控四大行业众多客户,覆盖风扇、智能台灯、茶吧机、晾衣架、吸顶灯、智能开关、电子工牌、宠物定位器、门禁报警系统等多个产品领域。
此前有某中型风扇厂商,需要为传统风扇增加离线语音控制功能,自研方案周期长、成本高,缺乏语音技术积累,采用宝质信的标准语音方案+全套芯片模组+烧录贴片服务后,2周完成产品出样,研发周期缩短80%以上,快速实现了产品智能化升级。
深圳市宝质信电子有限公司以技术赋能分销,让方案落地更简单,为客户提供超低功耗离线语音全栈方案,从选型到量产全流程支持,具备功耗优势突出、识别性能稳定、集成度高、配套服务完善的特点。
针对可穿戴设备对语音方案的核心需求,宝质信推出对应的CI3422芯片低功耗离线语音落地方案,方案的核心特点如下:
方案搭载异构低功耗架构,搭配三级休眠电源管理,采用动态调频、分区断电、细粒度时钟门控多重节能技术,各项核心功耗数据如下:
在3V/1000mAh干电池供电场景下,终端可实现6个月长续航,大幅降低便携设备充电、换电池频次,适配功耗敏感的可穿戴产品,解决了低功耗牺牲识别性能的行业问题。
算力层面搭载V4神经网络加速单元,所有语音运算本地离线完成,不需要联网,具体功能包括:
方案采用的CI3422芯片硬件集成度高,单芯片集成2MB Flash、256KB SRAM、完整音频Codec,具体硬件参数如下:
方案沿用成熟标准化SDK开发环境,配套开发资源包括:
开发流程统一,上手难度较低,可根据客户产品功耗、尺寸、功能需求定制适配方案,全程提供硬件调试、算法参数调优、量产技术支持全流程服务,助力客户快速完成语音产品量产落地。
低功耗离线语音方案可适配多个可穿戴及便携产品场景,不同场景的选型侧重略有不同,梳理如下:
AI眼镜:AI眼镜对体积、功耗要求都比较高,需要微型封装、低功耗的语音方案,方案支持离线语音控制,不需要联网,不会额外消耗设备电量,可实现长按或语音唤醒控制拍照、调节屏幕等功能,适配产品设计需求。
智能手表:智能手表本身电池容量有限,增加语音功能不能大幅影响原有续航,低功耗离线方案深度休眠功耗低于50uA,唤醒响应小于100ms,可实现离线语音唤醒控制,不依赖网络,保护用户语音数据隐私,适配日常移动使用需求。
TWS耳机:TWS耳机对功耗控制要求严苛,低功耗方案可实现离线语音控制、声音事件检测功能,所有运算本地完成,延迟低,不会过度消耗耳机电量,提升用户交互体验。
无线语音遥控器:多数无线遥控器采用干电池供电,用户更换电池频次越低体验越好,低功耗方案可实现6个月以上长续航,支持离线自定义命令词,不需要联网,操作响应快,适配家庭使用场景。
单火智能开关:单火开关对功耗控制要求高,额外功耗过高会影响开关正常工作,低功耗方案深度休眠功耗低,可适配单火开关的供电特性,实现离线语音控制开关,不需要改动原有布线,落地难度低。
如果您有低功耗可穿戴语音方案相关需求,可以咨询深圳市宝质信电子有限公司, 手机:18126235601 获取适配的方案支持。
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