离线语音方案

涂鸦离线语音方案，将离线语音模组和联网模组相结合。既能通过离线语音，也能通过 App 进行远程控制产品，还可以实现语音调用 App 场景。

涂鸦提供离线语音模组、联网模组、手机面板组件和离线语音 IIC 协议等，为您提供快速的产品对接方案。

方案介绍

离线语音模组

• 支持离线语音模组 VCT1 和 VCT2
• 支持单麦克风输入
• 支持单喇叭输出
• 支持小智管家唤醒词
• 支持中文普通话
• 支持最大100个词条
• 支持TTS自定义回复
• 支持3米远场唤醒
• 支持语音本机功能控制
• 支持语音调用APP场景
• 支持语音引导设备进入配网模式

联网模组

• 支持 Wi-Fi + 蓝牙模组 WB3S 和 WB2S
• 支持 Zigbee 模组 ZS3L 和 ZS2S
• 支持 Wi-Fi 和 Zigbee 的通用串口协议
• 支持 Wi-Fi 和 Zigbee 的离线语音 IIC 协议

手机面板组件

• 支持面板工作台上添加离线语音助手，自定义面板
• 支持离线语音助手自定义图标
• 支持喇叭音量调整
• 支持离线词条的面板展示

离线语音 IIC 协议

• 支持 DP 点的透传
• 支持场景文本的透传
• 支持配网协议
• 支持状态的交互

方案创建

第一步：确定对接方式

• 针对产品有复杂的功能，需要单独 MCU 来处理的，建议采用 MCU 串口自定义对接模式。

  

• 针对产品功能简单，离线语音模组可以直接处理的，建议采用 客户免开发模式。

  

第二步：确定离线语音需求

• 确定产品的功能，列出控制词条文本和播报回复文本。
• 确定预设的 App 场景文本。

第三步：创建产品

本小节仅介绍大致的产品创建步骤，详情可参考 选品类创建产品。

1. 在 涂鸦开发者平台 上，选择对应的产品进行创建。

   • 以 Wi-Fi离线语音语音香薰机 为例，选择香薰机品类，选择自定义方案，Wi-Fi+蓝牙协议。

     

2. 联系涂鸦客户经理，协助绑定指定 Wi-Fi 模组和固件，开通语音系统 DP 点 203~208。
   

   

3. 选择 可视化创作面板。

   

   • 编辑面板，选择添加离线语音助手。

   • 可以自由调整语音助手的初始位置，图标，背景和透明度。

     

   • 编辑离线语音模组已经支持的预设控制文本和场景文本。

     

   • 完成面板编辑、测试和发布。

     

4. 完成多语言等、配网文案、三方语音技能等产品配置，发布产品。

   

第四步：产品组装和测试

• 联系涂鸦客户经理，获取离线语音模组和固件
• 完成样机生产，测试产品的离线语音功能和智能功能
• 测试完成，下单量产

原理图设计参考

• 离线语音 + Wi-Fi 模组 WB3S 方案的原理图参考
  

• 离线语音 + Zigbee 模组 ZS3L 方案的原理图参考
  

选型和结构设计参考

麦克风选型

• 选择模拟麦克风，且麦克风的灵敏度和信噪比选择尽量高些的，推荐麦克规格为灵敏度级 -32±3dB，信噪比 >70dB。
• 麦克风需要明确要求是否需要防水防尘。如需要则采用具备相应规格的防水防尘膜麦克。
• 麦克风的胶套厚度，线材，插座接口，需要与结构匹配。结构按麦克及胶套物理尺寸进行开孔开槽设计。
• 麦克风因为涉及到胶套及结构，可能存在开模及订货周期，开发早期需要提前关注。

麦克风结构设计参考

• 麦克风安装位置选择

  • 需尽量扩大拾音范围，避免遮挡。
  • 放在产品的正面，保障最大范围拾音。总之，需把麦克风合理地设计在产品正面/顶部/底部的位置上，且保障麦克风的拾音范围最大。
  • 麦克风安装位置的外壳开孔通常有两种方式，一种是麦克风完全露出平行于产品表面，另一种是麦克风地方开 1 个或多个小孔，中心开孔直径范围 1.5~4mm。中心开孔直径孔径和面板深度(厚度)关系：要求孔直径 >80% 孔深度。
    
  • 对于工作时麦克风位置不会震动的机器，一般麦克风采用薄胶套（套上胶套后整体直径约为 7.2mm）；对于工作时麦克风位置有振动的机器，需要从结构上避免振动对麦克风的影响，麦克风需要采用厚胶套（套上胶套后整体直径约为 10mm）。对于振动较大的机器，需要把麦克风安装位置结构材料改为软性材料达到减振效果（比如硅胶材料）。

• 干扰源降噪参考：

  • 麦克风应尽量避免风吹气流影响。声音传播的介质是空气，当大于 1m/s 的风会带动空气流动，使介质形成密度不均匀的状态，声音在这种情况下传导会失真，影响识别效果。
  • 麦克风应该尽量远离噪声源，如果机器工作时会产生噪声，麦克风安装的位置应该尽量远离这个噪声源。
  • 麦克风及电路应该尽量远离电磁干扰（例如电机）。并注意麦克风一般都有正负方向，接反会影响影响识别效果。

• 安装孔设计：

  • 做一个腔体固定麦克风，并保持密封，使麦克风到外壳的空隙不能有气体对流。
    
  • 安装孔固定：麦克风装进腔体后，需固定住麦克风后部（见后面安装说明）。严格避免结构内部的振动，音源，气流等噪声直接传导到麦克风。
  • 如产品设计有 AEC（打断功能），需要特别注意将喇叭和麦克风分开，尽量避免喇叭发出的声音近距离直接进入麦克风。

• 麦克风安装时需完全插入胶套中，且保持密封牢固严实。避免歪斜安装及麦克风未插入胶套底部。

• 其他设计注意事项：

  • 结构设计时，根据实际麦克风的尺寸进行安装孔槽的结构设计。
  • 结构设计时，注意拾音孔孔径，深度：要求孔直径 >80% 孔深度。
  • 结构设计时，要求拾音孔中心和麦克的中心应对齐。
  • 结构设计时，要求拾音孔中心距离面板边缘 >1cm。
  • 结构设计时，如果麦克风 开孔不可避免留有空隙，请保证空隙是对称存在。如果麦克风 某侧面空隙过大，将会严重影响麦克风采音及语音识别效果。
    

• 把麦克风正确安装到安装孔后，建议后部采用胶垫密封麦克风后部，并使用塑料固定，保障麦克风后部密封严实且牢固。这样可以避免麦克风后部（或产品结构体内）的声音（或噪声）通过麦克风后部进入麦克风内部，影响识别效果。

• 通过胶套和垫片及固定装置，可以很大减小麦克风正面以外方向的声音对麦克风的影响，让有效声音尽可能多的从麦克风正面方向传播过来，从而保障识别效果。

• 严禁使用尖锐工具接触或顶住咪头正面拆卸，或徒手抓住咪头线硬拉等暴力拆。拆装下的咪头带胶套组件后，建议整体更换咪头带胶套组件，以免不当拆卸影响麦克风质量。

• 麦克风需避免手工焊接麦克风焊盘，手工焊接会影响麦克风的重要指标性能（例如灵敏度和 SNR）。

• 建议采用密封材料密封麦克风后部，避免麦克风后部声波进入麦克风，影响识别效果。

• 如果考虑成本因素，采用点胶方式密封麦克风后部，需注意工作环境避免高温，并注意热熔胶棒的品质。我司建议采用高品质热熔胶棒，这样可以避免胶体过早出现开裂或脱落。

喇叭选型

• 功放基本规格为是 8 欧 2W，在不改变功放的情况下，请选择 8 欧 2W 及 2W 以下的喇叭。客户自选功放的情况下，客户自行选择喇叭功率
• 喇叭尺寸根据产品结构情况合理选择。

喇叭结构计参考

• 喇叭尽量远离麦克风，尽量与麦克风背向放置。
• 产品结构设计时，必须考虑并处理好喇叭播放时的声音传播及震动传导。避免或减小喇叭声音传到麦克风，并采取措施避免或减小振动。
• 喇叭声音进入麦克风太大，会影响语音识别效果（视具体产品、具体结构和具体应用场景而定）。
• 建议产品结构设计时，设计出喇叭的出音孔和安装槽，避免喇叭发出声音在产品结构体内部反射传播，影响识别效果。
• 喇叭的声音尽量避免直接在产品结构体内传播，尽最大可能使喇叭声音通过出音孔传播到产品外部。可以在喇叭纸盆四周增加密封材料进行避免。开专门的喇叭安装槽，并密封好喇叭后部。
• 考虑产品外形外观，结构及安全因素，推荐在喇叭纸盆方向的投影区域，开多个 1~3mm 小孔作为出音孔。