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智能語音交互,“耳朵”很重要
智能語音交互,已經是智慧家庭的一大入口。
傳統音箱品牌如harman 、JBL、logic,互聯網公司如百度、阿里、騰訊、 京東等廠商紛紛殺入智能音箱市場, 爭奪未來家庭物聯網的入口。
我們之前在《智能音箱“名字”大有玄機》一文中講了如何給給智能音響取一個好的“名字”,鏈接在此:
下面我們講講如何給智能音響的設計一雙靈敏的好“耳朵”?
耳朵=麥克風陣列
通過智能音箱上的多個麥克風,組成陣列,能夠通過算法,讓麥克風收聽人聲方向的聲音,並過濾非人聲方向的噪音。
智能音箱能夠實現全屋清晰拾音,靠的就是麥克風陣列。
麥克風拾音孔開孔設計方法
MIC 孔深和孔徑比例,MIC 的開孔深度對開孔孔徑的比值要小,儘量向 1:1 靠近。
孔深對孔徑的比值越大,則 MIC 頻響的震點越向低頻部分靠近。
具體希望頻點需要落在什麼位置?可以諮詢算法工程師,實際製作時候, 也可以測試出來。下圖是我們使用conexant 語音ASR模塊測試出的一組數據。
揚聲器和麥克風陣列的隔離
智能音箱,播放音樂是其核心功能之一,但是喇叭的聲音會對麥克風有一定的影響。
MIC 和喇叭的腔體要做好隔離,MIC的腔體要做好四周以及mic的拾音孔後面要封死,不能漏氣。喇叭的聲音不從拾音孔的四周和後面進入mic孔, 只能由mic的拾音孔進入,不能從其他路徑進入。
防止聲音腔體振動
MIC,Speak要做好防震處理,在播放音樂時,喇叭會振動,尤其低音時振動音響會振動比較厲害,這樣喇叭會帶著mic一起振動,引入噪聲。
另外喇叭本身異常振動,引入到MIC,導致與ASR 語音降噪模塊從喇叭端回採的信號差異太大,會對AEC降噪算法造成非常大影響,因此在前端要加上硅膠套,或者EVA泡棉減震。
麥克風選型,一致性要高
麥克風的選取是至關重要的:AEC降噪算法對此有嚴格的要求。
各家算法在要求上會有一些差異,主要是三點: 信噪比要高, 靈敏度要高,MIC器件之間的一致性要高。
喇叭和麥克風之間的距離要儘量遠
MIC距離喇叭儘量遠,喇叭與 MIC 越近,AEC 降噪的效果越差,語音識別距離就越短。
譬如,MIC 和喇叭的距離在 10cm 的時候, 說話人站在距離 MIC 2 米遠的地方, AEC 的效果還不錯,如果說話人站在距離 MIC 4 米遠的地方,要達到同樣的 AEC 效果, 則 MIC 和喇叭的距離要達到 20cm。
燚智能周教授,智能硬件開發實戰派!
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