离线语音识别模块

此语音模块采用高速算法的高端带有神经网络智能语音芯片，语音指令可达一百条，带降噪功能，识别率极高；通常在家庭安静环境中距离在5米左右识别率可达95%以上，抗干扰效果好。

接口资源丰富（IO口、PWM接口等），多用于灯光调光调色、电机调速及其它众多单品上。

尺寸大小：37.4mmx23mm

智能语音模块3721AI-006

使用说明书

V1.0

目录

一、 模块功能特点.......................................................3

1、 功能介绍............................................................3

2、 功能特点............ ...............................................3

3、 基本参数............................................................4

4、 应用开发参考图.......................................................4

5、 模块实物图..........................................................4

6、封装尺寸图......... ...................................................5

7、常用管脚图......... ...................................................5

二、 操作指南...........................................................6

1、 硬件连接............................................................6

三、 评估测试...........................................................7

1、 识别播报............................................................7

四、 通讯协议数据格式...................................................8

1、 识别播报............................................................8

一、模块功能特点

产品名称：智能语音模块（intelligence voice module）

型号：3721AI-06

1、 功能介绍

语音识别模块板为单面贴装，主要 IC 包括 ARM语音识别芯片、Flash 和 SGM4890 等。模块支持单麦克风输入，语音信号经语音芯片识别后再由 DAC 通道输出到 SGM4890 驱动喇叭播放声音。模块串口、IO 口配置丰富，并有回声消除功能接口， 内部播报语音输出接口，适合嵌入到各种电气设备中；

支持识别100条及以下数量命令词的方案。该模组只需要采用单颗麦克风就可以实现5~10米超远距离语音识别，并且识别率能达到97%以上。模组具有3路UART，5路PWM，1路IIC.1路SPI接口和一路IIS接口，通讯接口丰富，功能扩展方便，识别效率极高，配合MCU可以实现各种语音识别智能产品需求。

2、 功能特点

◆模组体积小巧.长宽为37.4x23mm.方便集成到各种智能产品中.支持SMD贴片和插针两种安装方式.模块双边均有电源引脚，客户可根据需要竖着插件，设计和生产均比较灵活方便。

◆模组功耗低.可以应用到有能耗等级要求的产品和电池类产品中.模组运行功耗≤150mW。

◆低成本.该模组为超低成本人工智能神经网络专用语音识别模组.具有超高性价比。

◆高性能.深度神经网络(DNN)的硬件处理器.使语音数据的采集、计算、决策均在本地进行.不依赖网络.时延小.支持单麦克风降噪增强.360度全方位拾音.可抑制环境噪音.保证嘈杂环境语音识別的准确性。支持快速、准确将语音转化为相应文本.远场识别率达到97%以上.响应时间最快达到0.25。

◆高可靠性.模组选材均选用工业级器件.通过了包括双85高温高湿测试在内的多项可靠性实验.可应用在对可靠性要求极高的家电产品中。

◆扩展性良好.通过2路UART.可以扩展wif、bt、2.4G、433、 zigbee等通讯接口实现联网需求.通过5路PWM可以直接控制灯光.红外等外设。

◆远场识别

可以支持5~10米远距离的正常语音识别，该模组采用单麦方案可实现任意角度识别，无识别死角。

◆单麦降噪

模组可以在噪音环境下正常识别，对环境自然噪声能很好地抑制，对新闻、音乐等噪声有较好适应能力。

◆固件开发便捷

通过AI平台快速定制生成语音指令，或制作固件用于烧录调试和测试，快速完成客户方案。

◆回声消除

模组内部通过一路ADC实现了回声消除，模组正常运行下可有效抑制的信噪比最大范围为-10dB到-15dB。

◆大音量播音

模组设计有播音功放，支持1W功放输出。

3、 基本参数

电源：5V

数据接口：UART

工作温度 0-85 ℃

存储温度 0-85 ℃

尺寸 37.4x23mm

4、 应该开发参考图

图 1 应用开发参考图

配合MCU.实现各种智能语音功能

5、 模块实物图

图 2产品实物图

6、 模块封装尺寸图

图3封装尺寸图

7、 常用管脚图

管脚号	信号名称	解释和说明
1	GND	电源负极
2	5V	电源正极
3	3.3V	3.3V输出
4	TXO	UART　TX0　下载程序时用
5	RX0	UART　RX0　下载程序时用
16	SPK-	音频输出接喇叭负极
17	SPK+	音频输出接喇叭正极
18	RIN	MIC负极
19	LIN	MIC正极
20	SDA1/TX1	串口数据输出，与MCU通讯用
21	SCL1/RX1	串品数据输入，与MCU通讯用
32	3.3V	3.3V输出
33	5V	电源正极
34	GND	电源负极

注：为了让客户更方便与产品对接，模组特设计成两组输入电源，方便客户将模组竖着嵌入产品中，不占产品内部空间，一边以串口为主，一边以IO口为主。

二、操作指南

初次拿到智能语音模块后，请按照如下步骤连接模块评估环境：

1、 硬件连接

若模块未焊接排针请先为模块焊接排针，根据模块丝印连接如下器件：

喇叭：SPK-与 SPK+连接喇叭（不分正负）；

麦克风： MICL+ 与AGND 连接 mic（注意：麦克风区分正负；AGND接黑线，MICL+接红线 ）；

电源：5V 与 GND 分别连接 5V 直流电源与地；

三、评估测试

1、识别播报

当语音智能模块连接成功后，喇叭会自动播报“我是小奥，使用前请召唤我的名字”。此时可念如下“核心词”，智能语音模块识别后则会播报对应“播报词”。（备注：以下图片可以放大查看）

四、通信协议数据格式

[Header1][Header2] [Length] [Msg_type] [Msg_cmd] [Msg_seq] [Data] [Check_sum] [Tail]

帧标识头 数据长度 消息类型 命令 消息序列号 数据 帧校验 帧结尾

1、语音识别结果
说明：语音模块在进入唤醒状态后，识别到结果后发送该消息（包含唤醒词）

名字	长度	描述
Head	2	[Header1] [Header1]帧标识头，固定为0xA5.0xFC
Length	2	数据长度，固定为0x07.0x00
Msg_type	1	消息类型，固定为0xA0
Msg_cmd	1	命令，固定为0x91
Msg_seq	1	消息序列号，自定义为0x00
Data	7	命令词ID
Check_sum	2	帧校验，包含Msg_type，Msg_cmd，Msg_seq. Data的累加和计算结果
Tail	1	帧结尾，固定为FB

2、播放本地播报音

名字	长度	描述
Head	2	[Header1] [Header1]帧标识头，固定为0xA5.0xFC
Length	2	数据长度，固定为0x06.0x00
Msg_type	1	消息类型，固定为0xA1
Msg_cmd	1	命令，固定为0x92
Msg_seq	1	消息序列号，自定义为0x00
Data	1	0x80
	1	0x92
	4	命令词ID
Check_sum	2	帧校验，包含Msg_type，Msg_cmd，Msg_seq. Data的累加和计算结果
Tail	1	帧结尾，固定为FB

说明：该协议内非单字节数据，低字节在先，高字节在后