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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的存算一体芯片在智能音箱中的超低功耗语音唤醒与命令词识
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的存算一体芯片在智能音箱中的超低功耗语音唤醒与命令词识别
摘要
智能音箱的语音唤醒需要在极低功耗下持续监听麦克风信号，实时检测预设的唤醒词和命令词。传统方案使用DSP处理语音信号，待机功耗通常在10-50mW，限制了电池供电设备的续航时间。本文针对智能音箱的超低功耗语音唤醒需求，设计了一种面向存算一体芯片的语音唤醒方案，通过模拟域特征提取和存算一体神经网络推理，实现了待机功耗仅0.1mW，唤醒成功率为99%，误唤醒率低于每小时1次，支持10个自定义唤醒词和50个命令词的识别，为智能音箱提供了超低功耗的语音唤醒解决方案。
一、语音唤醒的功耗约束
1.1 始终开启的需求
智能音箱需要始终处于监听状态，语音唤醒芯片的待机功耗直接决定了设备的续航时间。对于电池供电的便携式音箱，待机功耗必须低于1mW。
1.2 识别性能要求
唤醒成功率需高于95%，误唤醒率需低于每小时1次，否则会影响用户体验。
二、存算一体语音唤醒方案
2.1 模拟域特征提取
在存算一体芯片中，语音信号的MFCC特征提取在模拟域完成，无需ADC转换。模拟域特征提取电路的功耗仅为0.01mW。
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| 面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的存算一体芯片在智能音箱中的超低功耗语音唤醒与命令词识别.docx | 37K |
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