WTK6900FC 鼾聲識(shí)別功能說(shuō)明書(shū)
版本號(hào)：V1.00 | 廠商：深圳唯創(chuàng)知音電子有限公司
1. 產(chǎn)品簡(jiǎn)介
WTK6900FC是深圳唯創(chuàng)知音電子有限公司推出的高性能鼾聲識(shí)別芯片，集成先進(jìn)的鼾聲檢測(cè)與識(shí)別算法。該芯片采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聲學(xué)模型訓(xùn)練，能夠準(zhǔn)確識(shí)別用戶的鼾聲特征，適用于智能睡眠監(jiān)測(cè)設(shè)備、健康醫(yī)療輔助設(shè)備、智能家居系統(tǒng)等多種應(yīng)用場(chǎng)景。
芯片支持本地語(yǔ)音播報(bào)功能，可根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸出相應(yīng)的語(yǔ)音提示。同時(shí)具備低功耗特性，適合電池供電的便攜式設(shè)備使用。
2. 芯片特性
| 特性類(lèi)別 | 詳細(xì)描述 |
|---|
| 鼾聲識(shí)別 | 采用DNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，支持本地離線鼾聲識(shí)別，識(shí)別準(zhǔn)確率高 |
| 語(yǔ)音喚醒 | 支持本地離線語(yǔ)音喚醒功能，喚醒詞可自定義配置 |
| 命令詞識(shí)別 | 支持關(guān)鍵詞識(shí)別功能，可配置多達(dá)100條命令詞 |
| 回聲消除 | 支持自適應(yīng)回聲消除（AEC），有效抑制揚(yáng)聲器播放聲音對(duì)麥克風(fēng)的影響 |
| 噪聲抑制 | 內(nèi)置深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)降噪算法，噪聲抑制能力不低于15dB |
| 語(yǔ)音播報(bào) | 支持語(yǔ)音提示功能，可播放預(yù)置語(yǔ)音內(nèi)容，支持多種音頻格式 |
| 串口通信 | 標(biāo)準(zhǔn)UART通信接口，支持參數(shù)配置與數(shù)據(jù)透?jìng)鳎ㄌ芈士烧{(diào) |
| 低功耗模式 | 支持低功耗運(yùn)行模式，待機(jī)電流低，適合電池供電設(shè)備 |
| 封裝形式 | SSOP24貼片封裝，體積小巧，便于集成 |
3. 管腳定義
3.1 SSOP24封裝管腳說(shuō)明
| 管腳編號(hào) | 管腳名稱 | 管腳類(lèi)型 | 功能說(shuō)明 |
|---|
| 1 | VDD | 電源 | 電源正極輸入（3.3V/5V） |
| 2 | MIC_P | 模擬輸入 | 麥克風(fēng)正極輸入 |
| 3 | MIC_N | 模擬輸入 | 麥克風(fēng)負(fù)極輸入 |
| 4 | VSS | 電源 | 電源地 |
| 5 | UART_TX | 數(shù)字輸出 | 串口發(fā)送端 |
| 6 | UART_RX | 數(shù)字輸入 | 串口接收端 |
| 7 | IO1 | 雙向IO | 通用輸入輸出端口1 |
| 8 | IO2 | 雙向IO | 通用輸入輸出端口2 |
| 9 | IO3 | 雙向IO | 通用輸入輸出端口3 |
| 10 | IO4 | 雙向IO | 通用輸入輸出端口4 |
| 11 | SPI_CLK | 數(shù)字輸入 | SPI時(shí)鐘信號(hào) |
| 12 | SPI_MOSI | 數(shù)字輸入 | SPI數(shù)據(jù)輸入 |
| 13 | SPI_MISO | 數(shù)字輸出 | SPI數(shù)據(jù)輸出 |
| 14 | SPI_CS | 數(shù)字輸入 | SPI片選信號(hào) |
| 15 | PWM_OUT | 數(shù)字輸出 | PWM輸出端口 |
| 16 | DAC_OUT | 模擬輸出 | 音頻DAC輸出 |
| 17 | I2C_SCL | 數(shù)字輸入/輸出 | I2C時(shí)鐘線 |
| 18 | I2C_SDA | 數(shù)字輸入/輸出 | I2C數(shù)據(jù)線 |
| 19 | RESET | 數(shù)字輸入 | 芯片復(fù)位信號(hào)（低電平有效） |
| 20 | TEST | 數(shù)字輸入 | 測(cè)試模式引腳（內(nèi)部使用） |
| 21 | VDDIO | 電源 | IO口電源輸入 |
| 22 | AGND | 電源 | 模擬地 |
| 23 | MIC_BIAS | 模擬輸出 | 麥克風(fēng)偏置電壓輸出 |
| 24 | NC | - | 無(wú)連接引腳 |
4. 核心功能介紹
4.1 鼾聲識(shí)別技術(shù)原理
WTK6900FC采用基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）的鼾聲識(shí)別技術(shù)，通過(guò)大量真實(shí)鼾聲樣本進(jìn)行模型訓(xùn)練，能夠準(zhǔn)確區(qū)分鼾聲與其他環(huán)境聲音。核心技術(shù)特點(diǎn)包括：
聲學(xué)特征提取：采用梅爾頻譜倒譜系數(shù)（MFCC）結(jié)合濾波器組特征
深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)：使用多層感知器進(jìn)行二分類(lèi)判斷
時(shí)序分析：結(jié)合隱馬爾可夫模型進(jìn)行時(shí)序建模
自適應(yīng)閾值：根據(jù)環(huán)境噪聲水平自動(dòng)調(diào)整檢測(cè)閾值
4.2 鼾聲識(shí)別功能詳情
| 功能項(xiàng)目 | 參數(shù)說(shuō)明 |
|---|
| 檢測(cè)距離 | 支持0.5米至5米范圍內(nèi)的鼾聲檢測(cè) |
| 識(shí)別準(zhǔn)確率 | 標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下識(shí)別準(zhǔn)確率不低于95% |
| 誤檢率 | 在一般室內(nèi)環(huán)境下誤檢率低于5% |
| 響應(yīng)時(shí)間 | 從鼾聲開(kāi)始到檢測(cè)輸出響應(yīng)時(shí)間小于500ms |
| 持續(xù)時(shí)間判斷 | 可配置鼾聲持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間觸發(fā)檢測(cè)（默認(rèn)3秒） |
| 強(qiáng)度閾值 | 可配置鼾聲最小檢測(cè)強(qiáng)度閾值 |
5. 電氣特性參數(shù)
5.1 極限參數(shù)
| 參數(shù)名稱 | 符號(hào) | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|
| 電源電壓 | VDD | 3.0 | 5.5 | V |
| 存儲(chǔ)溫度 | TSTG | -40 | 125 | C |
| 工作溫度 | TOP | -20 | 70 | C |
5.2 推薦工作條件
| 參數(shù) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|
| 電源電壓 | 3.3 | 3.3 | 5.0 | V |
| 工作電流 | - | 45 | - | mA |
| 待機(jī)電流 | - | 25 | - | mA |
6. 麥克風(fēng)參數(shù)
| 參數(shù)項(xiàng)目 | 規(guī)格要求 |
|---|
| 靈敏度 | -26dBV至-38dBV（1KHz, 94dB SPL） |
| 信噪比 | 不低于64dB |
| 頻率響應(yīng) | 100Hz至10KHz |
| 指向性 | 全指向性 |
| 輸出類(lèi)型 | 模擬信號(hào)輸出 |
7. 封裝尺寸
7.1 SSOP24封裝尺寸規(guī)格
| 參數(shù)名稱 | 最小值(mm) | 典型值(mm) | 最大值(mm) |
|---|
| A | - | - | 2.00 |
| A1 | 0.05 | 0.10 | 0.15 |
| A2 | 1.65 | 1.75 | 1.85 |
| b | 0.22 | - | 0.28 |
| c | 0.09 | - | 0.18 |
| D | 8.55 | 8.70 | 8.85 |
| E | 5.20 | 5.30 | 5.40 |
| E1 | 3.80 | 3.90 | 4.00 |
| e | 0.65 BSC |
| L | 0.45 | - | 0.75 |
| L1 | 1.00 REF |
| e1 | 3.90 BSC |
8. 典型應(yīng)用場(chǎng)景
8.1 智能睡眠監(jiān)測(cè)設(shè)備
集成于智能手環(huán)、智能床墊等設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶睡眠狀態(tài)，記錄鼾聲發(fā)生頻率和持續(xù)時(shí)間，生成睡眠分析報(bào)告，幫助用戶了解睡眠質(zhì)量。
8.2 低功耗智能穿戴設(shè)備
采用低功耗模式運(yùn)行，夜間監(jiān)測(cè)鼾聲信號(hào)，通過(guò)APP推送睡眠分析結(jié)果，適配長(zhǎng)續(xù)航需求。
8.3 智能家居系統(tǒng)
智能臥室套裝：當(dāng)芯片檢測(cè)到鼾聲時(shí)，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)臥室設(shè)備調(diào)整環(huán)境參數(shù)，如降低空調(diào)風(fēng)速、關(guān)閉加濕器、調(diào)暗睡眠燈。
8.4 健康醫(yī)療輔助設(shè)備
為睡眠呼吸暫停綜合征患者提供居家監(jiān)測(cè)方案，通過(guò)持續(xù)采集鼾聲數(shù)據(jù)，輔助醫(yī)生判斷病情嚴(yán)重程度。針對(duì)老年人群，通過(guò)鼾聲識(shí)別檢測(cè)異常睡眠狀態(tài)，及時(shí)推送預(yù)警信息。
8.5 汽車(chē)電子領(lǐng)域
車(chē)載睡眠監(jiān)測(cè)：適用于貨車(chē)、客車(chē)等長(zhǎng)途駕駛場(chǎng)景，檢測(cè)到打鼾時(shí)觸發(fā)車(chē)內(nèi)燈光閃爍或語(yǔ)音提醒，防止疲勞駕駛。
8.6 消費(fèi)電子設(shè)備
智能耳機(jī)：具備睡眠模式的無(wú)線耳機(jī)，檢測(cè)到用戶夜間鼾聲時(shí)自動(dòng)播放輕柔白噪音或觸發(fā)輕微震動(dòng)。智能音箱：在臥室場(chǎng)景下判斷用戶已入睡后自動(dòng)降低音量或關(guān)閉播報(bào)。
9. 版本說(shuō)明
| 時(shí)間 | 版本號(hào) | 升級(jí)記錄 |
|---|
| 2026-01-05 | V1.00 | 原始版本 |
注意事項(xiàng)：
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