# 语音识别例程
- [English Version](./README.md)
- 例程难度:⭐⭐
## 例程简介
本例程介绍使用 `AFE element` 进行唤醒词、人声检测和命令词检测的方法,并通过 [main.c](./main/main.c) 中的宏定义配置功能,实现不同的应用组合。
### 典型场景
- 离线语音唤醒与命令词:设备待机时先说唤醒词再发命令词,或关闭唤醒后直接说命令词
- 语音事件记录:结合 VAD 将人声片段保存为文件(如 `VOICE2FILE`)便于后续分析
### 预备知识
- 例程中使用的语音唤醒和命令词检测源自 `esp-sr`,请先了解其配置与使用:[esp-sr](https://github.com/espressif/esp-sr/blob/master/README.md)
- 建议先熟悉 [《ESP-IDF 编程指南》](https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32s3/index.html)
### GMF Pipeline
```mermaid
graph
subgraph WWE
E[CODEC_DEV_RX] --> F[GMF_AFE] --> G[GMF_PORT]
end
```
## 环境配置
### 硬件要求
- **开发板**:默认以 ESP32-S3-Korvo V3 为例,其他ESP音频板同样适用
- **外设**:麦克风、Audio ADC、Audio DAC, I2S;启用 `VOICE2FILE` 时需 SDCard
### 默认 IDF 分支
本例程支持 IDF release/v5.4(>= v5.4.3) and release/v5.5(>= v5.5.2) 分支。
### 软件要求
- 若启用 `VOICE2FILE`,请确保 SD 卡已正确安装;若启用 `WAKENET_ENABLE`,需先说出唤醒词再说命令词
## 编译和下载
### 编译准备
编译本例程前需先确保已配置 ESP-IDF 环境;若已配置可跳过本段,直接进入工程目录。若未配置,请在 ESP-IDF 根目录运行以下脚本完成环境设置,完整步骤请参阅 [《ESP-IDF 编程指南》](https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32s3/index.html)。
```shell
./install.sh
. ./export.sh
```
下面是简略步骤:
- 进入本例程工程目录(以下为示例路径,请改为实际例程路径):
```
cd $YOUR_GMF_PATH/elements/gmf_ai_audio/examples/wwe
```
- 本例程使用 `esp_board_manager` 管理板级资源,需先添加板级支持
在 Linux / macOS 中:
```bash
idf.py set-target esp32s3
export IDF_EXTRA_ACTIONS_PATH=./managed_components/esp_board_manager
idf.py gen-bmgr-config -b esp32_s3_korvo2_v3
```
在 Windows 中:
```powershell
idf.py set-target esp32s3
$env:IDF_EXTRA_ACTIONS_PATH = ".\managed_components\esp_board_manager"
idf.py gen-bmgr-config -b esp32_s3_korvo2_v3
```
如需选择自定义开发板,详情参考:[自定义板子](https://github.com/espressif/esp-gmf/blob/main/packages/esp_board_manager/README.md#custom-board)。
### 编译与烧录
- 编译示例程序
```
idf.py build
```
- 烧录程序并运行 monitor 工具来查看串口输出 (替换 PORT 为端口名称):
```
idf.py -p PORT flash monitor
```
退出 monitor 可使用 `Ctrl-]`。
## 如何使用例程
### 功能和用法
- **宏定义**:在 `main.c` 中通过以下宏启用或禁用功能,选择对应应用场景:
- `VOICE2FILE`:将 VAD 开始到 VAD 结束之间的音频保存为文件
- `WAKENET_ENABLE`:唤醒词识别使能
- `VAD_ENABLE`:人声检测使能
- `VCMD_ENABLE`:命令词检测使能
- **运行要求**:若启用 `VOICE2FILE` 请确保 SD 卡已正确安装;若启用 `WAKENET_ENABLE` 需先说出唤醒词再说命令词,关闭唤醒则可直接说命令词
- **查看结果**:串口会打印检测到的事件日志;若启用 `VOICE2FILE`,录音文件将保存到 SD 卡,文件名格式为 `16k_16bit_1ch_{idx}.pcm`
### 日志输出
以下为运行过程中的关键日志示例(AFE 初始化、Pipeline 就绪、唤醒与命令词事件):
```c
I (1547) AFE: AFE Version: (2MIC_V250113)
I (1550) AFE: Input PCM Config: total 4 channels(2 microphone, 1 playback), sample rate:16000
I (1560) AFE: AFE Pipeline: [input] -> |AEC(SR_HIGH_PERF)| -> |SE(BSS)| -> |VAD(WebRTC)| -> |WakeNet(wn9_hilexin,)| -> [output]
I (1572) AFE_manager: Feed task, ch 4, chunk 1024, buf size 8192
I (1579) GMF_AFE: Create AFE, ai_afe-0x3c2dcf90
I (1584) GMF_AFE: Create AFE, ai_afe-0x3c2dd0b8
I (1589) GMF_AFE: New an object,ai_afe-0x3c2dd0b8
I (1595) ESP_GMF_TASK: Waiting to run... [tsk:TSK_0x3fcc500c-0x3fcc500c, wk:0x0, run:0]
I (1603) ESP_GMF_THREAD: The TSK_0x3fcc500c created on internal memory
I (1610) ESP_GMF_TASK: Waiting to run... [tsk:TSK_0x3fcc500c-0x3fcc500c, wk:0x3c2dd17c, run:0]
I (1620) AI_AUDIO_WWE: CB: RECV Pipeline EVT: el:NULL-0x3c2dd080, type:8192, sub:ESP_GMF_EVENT_STATE_OPENING, payload:0x0, size:0,0x0
I (1632) AFE_manager: AFE Ctrl [1, 0]
I (1637) AFE_manager: VAD ctrl ret 1
Build fst from commands.
Quantized MultiNet6:rnnt_ctc_1.0, name:mn6_cn, (Feb 18 2025 12:00:53)
Quantized MultiNet6 search method: 2, time out:5.8 s
I (2639) NEW_DATA_BUS: New ringbuffer:0x3c6feeb4, num:2, item_cnt:8192, db:0x3c6e2b3c
I (2643) NEW_DATA_BUS: New ringbuffer:0x3c6fe4d0, num:1, item_cnt:20480, db:0x3c6fcbd8
I (2651) AFE_manager: AFE manager suspend 1
I (2656) AFE_manager: AFE manager suspend 0
I (2661) AI_AUDIO_WWE: CB: RECV Pipeline EVT: el:ai_afe-0x3c2dd0b8, type:12288, sub:ESP_GMF_EVENT_STATE_INITIALIZED, payload:0x3fccd920, size:12,0x0
I (2675) AI_AUDIO_WWE: CB: RECV Pipeline EVT: el:ai_afe-0x3c2dd0b8, type:8192, sub:ESP_GMF_EVENT_STATE_RUNNING, payload:0x0, size:0,0x0
I (2688) ESP_GMF_TASK: One times job is complete, del[wk:0x3c2dd17c,ctx:0x3c2dd0b8, label:gmf_afe_open]
I (2698) ESP_GMF_PORT: ACQ IN, new self payload:0x3c2dd17c, port:0x3c2dd240, el:0x3c2dd0b8-ai_afe
Type 'help' to get the list of commands.
Use UP/DOWN arrows to navigate through command history.
Press TAB when typing command name to auto-complete.
I (2893) ESP_GMF_PORT: ACQ OUT, new self payload:0x3c6fc548, port:0x3c2dd280, el:0x3c2dd0b8-ai_afe
Audio > I (5668) AFE_manager: AFE Ctrl [1, 1]
I (5669) AFE_manager: VAD ctrl ret 1
I (5674) AI_AUDIO_WWE: WAKEUP_START [1 : 1]
I (6334) AI_AUDIO_WWE: VAD_START
W (7833) AI_AUDIO_WWE: Command 25, phrase_id 25, prob 0.998051, str: da kai kong tiao
I (8110) AI_AUDIO_WWE: VAD_END
I (8128) AI_AUDIO_WWE: File closed
I (10110) AFE_manager: AFE Ctrl [1, 0]
I (10111) AFE_manager: VAD ctrl ret 1
I (10118) AI_AUDIO_WWE: WAKEUP_END
```
### 参考文献
- [esp-sr](https://github.com/espressif/esp-sr/blob/master/README.md)
- [ESP-IDF 编程指南](https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32s3/index.html)
## 故障排除
### 无法检测唤醒词
- 确保 `WAKENET_ENABLE` 设置为 `true`
- 检查模型文件是否正确加载
- 确认配置的通道顺序是否符合硬件实际
### 录音文件未生成
- 确保 SD 卡已正确安装
- 检查 `VOICE2FILE` 是否设置为 `true`
- 确认唤醒后是否有说话
### Task Watch Dog
- 确保 `esp_afe_manager_cfg_t.feed_task_setting.core` 和 `esp_afe_manager_cfg_t.fetch_task_setting.core` 配置在不同的 CPU 核心上
- 将出现 `task wdt` 的核上任务合理分配
## 技术支持
请按照下面的链接获取技术支持:
- 技术支持参见 [esp32.com](https://esp32.com/viewforum.php?f=20) 论坛
- 问题反馈与功能需求,请创建 [GitHub issue](https://github.com/espressif/esp-gmf/issues)
我们会尽快回复。
To create a project from this example, run:
idf.py create-project-from-example "espressif/gmf_ai_audio=0.8.0:wwe"