浅谈智能音箱的基本工作原理和核心技术

智能音箱主要是通过用户的语音指令实现交互操作，提供内容与服务的，智能音箱的工作原理是由内置的语音交互系统通过语音算法本地处理单元和音频解码单元，收集用户的语音并降噪，识别唤醒词，再将将语音信号转为数字信号，处理过后上传到云端服务器，云端服务器对其进行编码识别和语义理解，再将信息传递给智能音箱，智能音箱随后将数字信号通过音效单元还原为语音信号并播放出来。

　　一、那么，智能家居是如何运作的呢？下面，我们来了解一下智能家居的基本工作原理。

　　首先，我们需要清楚智能家居运行的必要条件：家庭网关、智能设备、网络、控制中心。非必要条件：智能语音音箱(天猫精灵、小度等)。

　　家庭网关(也叫主机)：整套智能家居系统的核心设备(相当于大脑)，它将所有的设备连接在一起，可随时随地对其进行控制，有了网关，各种智能设备可以进行逻辑联动，从而形成一个有机的整体。

　　智能设备：例如智能开关面板、智能插座、万能遥控器等，用于改造家庭传统电器，将传统家电变为智能可控。

　　网络(有线或WIFI)：智能设备需配网后方可对其进行智能管控。

　　控制中心：用户通过控制中心对智能家居进行集中管控，目前控制中心的形式主要是APP。

　　如果用户再配置语音音箱的话，则可以通过下达指令给智能音箱来实现智能控制。

智能音箱

　　二、智能音箱的核心技术

　　1、芯片技术

　　芯片是智能设备的核心，目前为智能音箱提供芯片技术的主要有联发科、全志科技、瑞芯微、紫光展锐、高通、晶晨等厂商，除了主控芯片以外，还有数字功放芯片、音频 ADC 芯片、内存芯片、电源系统管理芯片、WIFI 蓝牙二合一芯片等。

　　2、麦克风阵列技术

　　该技术是是语音识别的硬件配套，主要解决远距离语音识别以及复杂声学环境下提取纯净声源同时抑制噪声的难题，当出现环境噪声、房间混响、人声叠加、模型噪声、阵列结构等问题时，麦克风阵列技术就会发挥作用，其发展主要呈现小型化、低成本化、智能化(识别多人语音)

　　3、语音识别技术

　　该技术已处于相对成熟阶段，普遍近场识别率能达到 90%以上，部分技术识别率能达 97%。

　　4、语义识别技术

　　智能音箱光能识别语音还不够，关键是要识别语义，能理解用户的意思才能提供更好的交互体验。语义识别技术发展的关键是数据量的收集与算法模型的构建，当收集到的数据量足够时，就能通过算法模型构建更复杂精确的建模，从而正确辨析语境和语义。目前该技术普遍存在误唤醒率高、连续对话功能不稳定、语义理解能力差等缺点，还存在很大的进步空间。

　　5、内容推荐算法

　　智能音箱的智能化还体现在能根据用户需求推荐内容，提高用户满意度。

                                                                     推荐阅读：智能音箱介绍及品牌推荐