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能在MCU上運行的語音算法方案——AID.Speech

 山蟹居 2019-06-12

AID.Speech是以Tengine-Lite為平臺的嵌入式前端語音喚醒/打斷算法,它可以在Arm Cortex-M4上流暢運行,適用于各種語音交互的IoT場景;包含,行業(yè)領先的語音識別算法;優(yōu)秀的單麥本地語音解決方案 ,具體有語音降噪算法,語音活性檢測算法,聲學回聲消除算法等。

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Tengine-Lite 簡介

Tengine-Lite是專為MCU場景設計的超輕量級AI推理框架,提供有史以來最佳的MCU AI應用開發(fā)體驗。

Tengine-Lite向上兼容Arm中國周易Tengine應用接口,支持Caffe/MXNet/TensorFlow模型,采用程序與模型分離的開發(fā)流程,支持常見RTOS操作系統(tǒng)和Bare-metal運行環(huán)境,支持Keil/IAR等主流開發(fā)環(huán)境,大幅度提高MCU AI應用開發(fā)效率。

同時為了滿足超低成本的部署需求,Tengine-Lite采用純C語言開發(fā),最小程序體積20K。此外Tengine-Lite針對Arm Cortex-M CPU提供HCL-M計算庫,支持FP32/INT8計算精度,兼容CMSIS-NN,同時支持調用DSP和AI硬件加速器進行異構計算,賦能MCU+AI加速器芯片。

同時AID.Speech提供友好、簡潔、通用的API,可以快速部署到目標硬件平臺,加速語音識別終端快速產(chǎn)品化落地;默認支持FreeRTOS/Zephyr操作系統(tǒng),經(jīng)過簡單修改就適配其他操作系統(tǒng);提供喚醒詞的定制以及在特定產(chǎn)品上的效果調優(yōu)服務。

語音識別算法流程

語音識別需要經(jīng)過聲學回聲消除、語音降噪、自動增益控制、聲學特征提取、語音識別等多個步驟,通過使用Tengine-Lite/HCL-M大大提升了現(xiàn)有嵌入式SoC的算力,使得語音識別系統(tǒng)可部署在各類種嵌入式設備上,并提供超預期的識別用戶體驗。


AID.Speech產(chǎn)品特性

1 使用Tengine Lite,極快的識別速度;

2 針對于不同CPU指令集、微架構級別優(yōu)化,以及DSP/NPU的異構計算支持;

3 識別本地化,支持完全離線工作模式;

4 基于深度學習算法,超小模型,對內(nèi)存容量要求低;

5 抗噪聲能力強;

6 支持FreeRTOS/Zephyr等多種RTOS系統(tǒng);

AID.Speech產(chǎn)品性能

AID.Speech采用多種語音前處理算法,在極大地抑制噪聲的同時,適當?shù)卦鰪娬Z音信號;采用回聲消除算法,從輸入語音中消除設備自身播放的影響,賦予設備全雙工的能力。語音識別模型大小可以根據(jù)需要在50~350KB內(nèi)自由選擇,在保證誤喚醒率<3次/天的條件下,識別率高達95%。

 Cortex-M4上的性能數(shù)據(jù) 

 典型應用場景 


 AID.Speech不同環(huán)境下喚醒打斷及命令詞demo 

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