基于GD32的低功耗语音唤醒模块设计与实现

来源：计算机测量与控制杂志2025年第3期北京时间：

作者：杨晓平,马兴录,陈明,李瑶祺

单位：青岛科技大学 信息科学技术学院 山东 青岛

摘要：唤醒模块可以为机器人等长期待机运行的设备提供快速唤醒、降低功耗等功能；低功耗及智能化是评价该类模块的重要性能指标；设计了一款基于GD32的低功耗语音唤醒模块,该模块采用微型机器学习(Tiny Machine Learning, TinyML)技术进行语音识别,将部分机器学习运算转移到单片机上进行；在电脑端对音频文件进行预处理,并将处理后的音频通过短时傅里叶变换转化为频谱图,进行模型训练；将训练好的模型由TensorFlow Lite转化为单片机可使用的C语言数组,通过微控制器开发环境将数组部署到GD32芯片上；以婴儿哭声检测为例,经实验测试,模块识别准确率约在70%左右,模型和数据集仍有进一步优化的空间；对模块的功耗也进行了测试与优化；该模块的设计与实现对微控制器实现机器学习具有一定的参考意义。

关键词：TinyML;频谱图;语音识别; GD32F470ZGT6;嵌入式AI