語(yǔ)音識(shí)別芯片又叫做離線語(yǔ)音芯片或者離在線語(yǔ)音芯片，主要的功能就是負(fù)責(zé)語(yǔ)音識(shí)別功能協(xié)助MCU來(lái)完成語(yǔ)音控制功能。語(yǔ)音識(shí)別芯片是可以低功耗運(yùn)行的，下面給大家介紹一下語(yǔ)音識(shí)別芯片的工作原理。

　　以WTK6900P為例其待機(jī)功耗僅 5μA，該芯片采用低功耗模式，待機(jī)時(shí)模塊內(nèi)部大部分電路處于休眠狀態(tài)，僅保留語(yǔ)音喚醒電路工作，時(shí)刻監(jiān)聽(tīng)用戶(hù)的語(yǔ)音指令。同時(shí)，其具備寬電壓特性，工作電壓范圍為 2.4V-5.2V，適應(yīng)多種電源環(huán)境，在保障設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)的同時(shí)，降低了能源消耗，提升了電池使用效率。支持20條離線指令。

　　同系列的WTK6900FC，音頻性能：內(nèi)置高性能低功耗 audio ADC，SNR≥95dB;低功耗 audio DAC，SNR≥95dB。具備 1 路 IIS 接口，支持主從可配，還有 1 路雙通道 PDM 接口。

　　接口類(lèi)型：擁有 1 路 IIC 接口、3 路 UART 接口，支持 5V 通訊，最高速率可達(dá) 3Mbps。此外，還有 10 個(gè)高速 GPIO，其中 7 個(gè) GPIO 支持 5V 輸入，支持 6 路 PWM 接口。

　　其他特性：內(nèi)置 512bit eFuse，可用于應(yīng)用加密;內(nèi)置電源管理單元 PMU，PMU 輸入電壓范圍為 3.6V 到 5.5V;內(nèi)置上電復(fù)位(POR)和電壓檢測(cè)(PVD);內(nèi)置 4 組 32 位定時(shí)器和 2 組看門(mén)狗;采用 SSOP24 封裝，工作環(huán)境溫度為 - 40℃到 85℃。支持300條指令，并且有更豐富 的功能，所以待機(jī)休眠功耗達(dá)到了50μA，會(huì)比WTK6900P高一些。

　　語(yǔ)音識(shí)別芯片的低功耗是怎么實(shí)現(xiàn)的呢?

　　低功耗設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方式

　　硬件優(yōu)化：采用先進(jìn)的低功耗制程工藝，如臺(tái)積電的 7nm、5nm 工藝，可有效降低芯片的功耗。同時(shí)，使用專(zhuān)用語(yǔ)音處理芯片，如 DSP 或 NPU，相比通用 CPU 能效更高，它們針對(duì)語(yǔ)音處理的特定需求進(jìn)行了優(yōu)化，能在完成相同任務(wù)時(shí)消耗更少的能量。

　　電源管理策略：利用動(dòng)態(tài)頻率調(diào)整和功耗調(diào)控等策略，根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整芯片的工作頻率和電壓，將不需要的部分進(jìn)行休眠或關(guān)閉。例如，當(dāng)芯片處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，降低其工作電壓和頻率，減少能量消耗;而在進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別時(shí)，提高工作頻率以快速處理數(shù)據(jù)，完成后又迅速回到低功耗狀態(tài)。

　　算法優(yōu)化：采用輕量級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，如 MobileNet、TinyML 架構(gòu)等，減少計(jì)算復(fù)雜度，從而降低功耗。同時(shí)，使用量化技術(shù)，如 8 位整數(shù)量化，降低模型參數(shù)精度，減少內(nèi)存占用和運(yùn)算能耗。此外，動(dòng)態(tài)計(jì)算調(diào)度算法僅在檢測(cè)到語(yǔ)音活動(dòng)時(shí)啟動(dòng)完整識(shí)別流程，靜音時(shí)保持低功耗待機(jī)，也能有效降低功耗。

　　總體來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)上有各種各樣的語(yǔ)音識(shí)別芯片，有低功耗的語(yǔ)音識(shí)別芯片，也有高功耗的，選擇什么類(lèi)型的語(yǔ)音識(shí)別芯片還是綜合考慮自身產(chǎn)品的需求以及采購(gòu)預(yù)算。