揭开AI玩具“听清语音”的奥秘！这几款语音前端芯片打造顶级交互体验

2025-10-21

电子发烧友网报道（文 / 黄山明）在AI大模型的助力下，AI玩具最重要的功能当属语音交互。而要实现良好的语音交互，离不开语音前端处理芯片的支持。

由于玩具麦克风拾取的声音中混杂着喇叭回声、环境噪声和混响，而主控SoC的算力、功耗和实时性难以承受7×24小时的AEC+NR+Beamforming+唤醒运算。因此，前端芯片需要先截取出“干净的人声”，再将其传送给主控或云端，这样才能同时保证打断唤醒、低误触发和低功耗。

所以，在目前的AI玩具中，一款优秀的语音前端处理芯片能显著提升用户的使用体验。

以今年市场上已量产的AI玩具为例，像Haivivi BubblePal、字节“显眼包”挂件，采用的是启英泰伦CI1302/1303。这两款芯片是专为智能语音交互场景设计的专用芯片，特别适合AI玩具、智能家电等轻量化语音交互设备。

这两款新品均采用220 MHz 32 - bit CPU以及第三代BNPU（脑神经网络处理器）。在语音交互方面，内置128ms频域回声消除，喇叭→MIC回采衰减≥45dB。与BNPU联合进行“DNN残差降噪”，在70dB环境噪声下，实测识别率仍≥85%，唤醒率≥90%。

启英泰伦的CI1306芯片应用于儿童陪护机器人，它是第三代高性能神经网络智能语音芯片的旗舰型号，专为高复杂度离线语音交互场景设计，尤其适合对语音识别精度、抗噪能力和自然对话能力要求较高的产品。

与CI1302/1303的单麦方案不同，CI1306采用双麦克风深度语音增强，也是CI130X系列中唯一明确支持完整双麦算法栈的型号，具备波束成形、声源定位、深度人声分离、AEC、混响抑制等功能。

汤姆猫AI童伴机器人采用的是全志R128 - S3，采用RISC - V XuanTie C906与Arm M33 Star MCU双核异构架构，搭配HiFi5 DSP。集成1个24位音频编解码器DAC通道，3个ADC通道，DAC播放路径中的信噪比高达119dB，ADC记录路径期间的信噪比高达98dB，可提供高质量的语音输入输出处理，确保语音信号的清晰和准确。

简单来讲，全志的这款R128 - S3，单芯片就能让200元以内的AI玩具实现5米远场打断唤醒、本地500命令词、云端大模型连续对话，是目前市场上在性能、功耗和BOM方面平衡得极为出色的中端陪护机器人的语音SoC方案。

还有应用在一些绘本机器人上的炬芯ATS3703，这是一颗定位中端AI玩具+早教机器人的多媒体SoC，官方将语音交互做成硬加速模块，而非外挂DSP。参数上拥有双路24 - bit ADC，SNR 98 dB，可直接接2×差分模拟MIC或4×PDM数字麦，内置128 ms硬件频域AEC，回声消除深度≥45 dB，芯片级DNN降噪加速单元（10 GOPS INT8），在60 dB环境噪声下唤醒率保持≥90%。

炬芯ATS3703单芯片可让200 - 400元的早教机器人实现3 - 5米远场打断唤醒、本地自然说、视频聊天、人脸识别，是目前中端陪护类AI玩具出货量靠前的多媒体语音方案。

一些能够看向人再进行交互的AI玩具采用了泰芯TXW81x，这是一枚Wi - Fi+蓝牙双模、音视频All - in - One的2.4 GHz SoC，官方将语音前端和声学前处理做成硬加速IP，主打50 – 300元价位带屏AI玩具。

参数方面，Audio Codec采用双路24 - bit ADC，SNR 98 dB；DAC SNR 95 dB，采样率8 – 48 kHz可配。PDM接口上内置4×PDM通道，可直接接4路数字MEMS麦。硬件AEC拥有128ms频域回声消除，回声抑制≥45 dB，喇叭90dB播放时仍可打断唤醒。还具有啸叫抑制功能，片内自适应Howling - suppression，增益> 40 dB无自激，适合喇叭 - 麦克风同腔玩具。

该芯片能让带屏AI玩具实现5米远场打断、本地500命令词、云端大模型连续对话、妈妈音色克隆，是目前中高端陪护类玩具出货量增长最快的音视频无线SoC方案。

小结

AI玩具的对话体验并非仅由大模型决定；一颗成本占比可能极低的语音前端处理芯片先优化声学环境，后续的云端/端侧大模型才能听得清、答得快、功耗低。

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