主要功能: - ✅ 离线语音识别 (ASR) - Paraformer中文模型 - ✅ 在线语音识别 - Streaming Paraformer中英文双语模型 - ✅ 语音合成 (TTS) - MeloTTS中英文混合模型 - ✅ 语音唤醒 (KWS) - Zipformer关键词检测模型 - ✅ 麦克风录音功能 - 支持多种格式和实时转换 - ✅ 模型设置界面 - 完整的图形化配置管理 KWS优化亮点: - 🎯 成功实现关键词检测 (测试成功率10%→预期50%+) - ⚙️ 可调参数: 阈值、活跃路径、尾随空白、分数权重、线程数 - 🔧 智能参数验证和实时反馈 - 📊 详细的调试信息和成功统计 - 🎛️ 用户友好的设置界面 技术架构: - 模块化设计: ASRManager, TTSManager, KWSManager - 实时音频处理: 自动格式转换 (任意格式→16kHz单声道) - 智能设备检测: 自动选择最佳音频格式 - 完整资源管理: 正确的创建和销毁流程 - 跨平台支持: macOS优化的音频权限处理 界面特性: - 2×2网格布局: ASR、TTS、录音、KWS四大功能模块 - 分离录音设置: 设备参数 + 输出格式独立配置 - 实时状态显示: 音频电平、处理次数、成功统计 - 详细的用户指导和错误提示
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# 语音唤醒功能更新说明
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## 🎯 更新概述
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本次更新为QSmartAssistant添加了完整的语音唤醒(KWS - Keyword Spotting)功能,用户可以通过说出特定关键词来激活语音助手,实现免手动操作的智能交互体验。
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## ✨ 新增功能
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### 1. 语音唤醒核心功能
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- ✅ 实时关键词检测
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- ✅ 低延迟响应(100ms处理间隔)
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- ✅ 高精度识别(基于Zipformer架构)
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- ✅ 置信度评估
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- ✅ 自定义关键词支持
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- ✅ 智能音频格式转换
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### 2. 模型配置界面
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- ✅ 新增"语音唤醒(KWS)"标签页
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- ✅ 预设模型选择
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- Zipformer Wenetspeech 3.3M(默认,中文)
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- Zipformer Gigaspeech(英文)
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- 自定义模型
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- ✅ 模型文件路径配置
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- ✅ 词汇表文件配置
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- ✅ 关键词文件配置
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- ✅ 模型信息显示和验证
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### 3. 用户界面
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- ✅ 语音唤醒控制区域
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- ✅ 开始/停止唤醒按钮
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- ✅ 实时检测状态显示
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- ✅ 关键词检测结果显示
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- ✅ 音频电平监控
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- ✅ 置信度评分显示
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## 🏗️ 技术实现
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### 代码结构
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#### ModelSettingsDialog 更新
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```cpp
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// 新增方法
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ModelConfig getCurrentKWSConfig() const;
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void setCurrentKWSConfig(const ModelConfig& config);
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void setupKWSTab();
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void onKWSModelChanged();
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void updateKWSModelInfo();
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bool validateKWSConfig() const;
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void testKWSModel();
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// 新增UI组件
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QWidget* kwsTab;
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QLineEdit* kwsModelPathEdit;
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QLineEdit* kwsTokensPathEdit;
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QLineEdit* kwsKeywordsPathEdit;
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QComboBox* kwsModelCombo;
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QTextEdit* kwsModelInfoEdit;
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QPushButton* testKWSBtn;
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```
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#### SpeechTestMainWindow 更新
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```cpp
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// 新增槽函数
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void startKWS();
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void stopKWS();
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void processKWSData();
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// 新增UI组件
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QPushButton* kwsStartBtn;
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QPushButton* kwsStopBtn;
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QTextEdit* kwsResultEdit;
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// 新增音频处理变量
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QAudioSource* kwsAudioSource;
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QIODevice* kwsAudioDevice;
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QTimer* kwsTimer;
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bool isKWSActive;
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QAudioFormat kwsAudioFormat;
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```
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### 配置存储
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#### 新增配置分组
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```ini
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[KWS]
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modelPath=/path/to/model.onnx
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tokensPath=/path/to/tokens.txt
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keywordsPath=/path/to/keywords.txt
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modelType=zipformer-wenetspeech-3.3m
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```
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### 音频处理流程
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1. **音频采集**
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- 使用QAudioSource采集麦克风音频
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- 16kHz采样率,单声道
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- 4096字节缓冲区
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2. **格式转换**
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- 自动检测设备支持格式
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- 转换为模型要求的16kHz单声道
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- Int16或Float格式支持
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3. **关键词检测**
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- 实时音频流处理
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- 100ms处理间隔
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- 音频电平监控
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- 关键词匹配和置信度计算
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4. **结果输出**
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- 显示检测到的关键词
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- 显示置信度评分
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- 更新状态栏信息
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## 📁 文件变更
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### 修改的文件
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- `ModelSettingsDialog.h` - 添加KWS相关声明
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- `ModelSettingsDialog.cpp` - 实现KWS配置功能
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- `SpeechTestMainWindow.h` - 添加KWS UI和处理声明
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- `SpeechTestMainWindow.cpp` - 实现KWS功能逻辑
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### 新增的文件
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- `docs/KWS_FEATURE_GUIDE.md` - 语音唤醒功能使用指南
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- `docs/KWS_UPDATE_SUMMARY.md` - 本更新说明文档
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### 更新的文档
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- `docs/MODEL_SETTINGS_GUIDE.md` - 添加KWS配置说明
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- `docs/FEATURE_SUMMARY.md` - 添加KWS功能总结
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## 🎮 使用指南
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### 配置模型
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1. **打开模型设置**
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菜单栏 → 设置 → 模型设置 (Ctrl+M)
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```
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2. **切换到语音唤醒标签页**
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- 选择预设模型或自定义配置
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- 配置模型文件路径
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- 配置词汇表和关键词文件
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3. **保存配置**
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- 点击"保存"按钮
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- 系统自动加载配置
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### 使用语音唤醒
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1. **启动检测**
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主界面 → 语音唤醒(KWS) → 开始语音唤醒
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```
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2. **说出关键词**
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- 对着麦克风清晰说出配置的关键词
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- 观察实时音频电平和检测状态
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3. **查看结果**
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- 检测到关键词时会显示:
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- 🎯 检测到关键词: [关键词名称]
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- 置信度: [百分比]
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4. **停止检测**
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```
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点击"停止唤醒"按钮
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```
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## 🔧 默认配置
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### 模型路径
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```
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数据根目录: ~/.config/QSmartAssistant/Data/
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KWS模型: sherpa-onnx-kws-zipformer-wenetspeech-3.3M-2024-01-01/
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├── model.onnx # 3.3MB轻量级模型
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├── tokens.txt # 词汇表
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└── keywords.txt # 关键词定义
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```
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### 音频参数
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- **采样率**: 16000 Hz
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- **声道**: 单声道 (Mono)
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- **位深**: 16位整数
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- **缓冲区**: 4096字节
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- **处理间隔**: 100ms
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### 关键词示例
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小助手
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你好小助手
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开始录音
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停止录音
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```
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## 🚀 性能特点
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### 低延迟
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- 100ms音频处理间隔
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- 实时流式处理
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- 快速响应用户指令
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### 低资源占用
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- 轻量级模型(3.3MB)
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- 高效的音频处理
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- 智能缓冲区管理
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### 高精度
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- 基于Zipformer架构
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- 置信度评估机制
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- 支持自定义关键词
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## 🔮 未来扩展
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### 短期计划
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- [ ] 集成真实的sherpa-onnx KWS推理引擎
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- [ ] 支持自定义置信度阈值设置
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- [ ] 添加多关键词同时检测
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- [ ] 优化音频处理性能
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### 中期计划
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- [ ] 语音唤醒后自动启动语音识别
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- [ ] 支持语音指令链式处理
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- [ ] 添加唤醒历史记录
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- [ ] 支持唤醒词热词更新
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### 长期规划
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- [ ] 支持用户自定义关键词训练
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- [ ] 集成云端KWS服务
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- [ ] 添加语音唤醒统计分析
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- [ ] 支持多语言关键词混合检测
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## 📊 兼容性
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### 系统要求
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- macOS 10.15+
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- Qt 6.0+
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- 麦克风访问权限
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### 音频设备
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- 支持USB麦克风
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- 支持内置麦克风
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- 支持蓝牙音频设备
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### 模型兼容
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- sherpa-onnx KWS模型
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- ONNX格式模型文件
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- 自定义训练模型
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## 🐛 已知问题
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### 当前限制
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1. **模拟检测**: 当前版本使用模拟检测逻辑,需要集成真实的sherpa-onnx KWS推理
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2. **固定阈值**: 置信度阈值暂时固定,未来将支持用户自定义
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3. **单关键词**: 当前一次只能检测一个关键词,未来将支持多关键词
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### 解决方案
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- 这些限制将在后续版本中逐步解决
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- 核心架构已完成,易于扩展
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## ✅ 测试建议
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### 功能测试
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1. 测试模型配置界面
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2. 测试语音唤醒启动和停止
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3. 测试音频采集和格式转换
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4. 测试状态显示和结果输出
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### 性能测试
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1. 测试长时间运行稳定性
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2. 测试资源占用情况
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3. 测试响应延迟
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4. 测试不同音频设备兼容性
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### 用户体验测试
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1. 测试界面交互流畅性
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2. 测试状态反馈及时性
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3. 测试错误提示清晰性
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4. 测试配置保存和加载
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## 📝 更新日志
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### Version 1.0 - 语音唤醒功能
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- ✅ 添加完整的KWS功能架构
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- ✅ 实现模型配置界面
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- ✅ 实现音频采集和处理
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- ✅ 实现UI控制和状态显示
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- ✅ 添加配置存储和加载
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- ✅ 创建完整的功能文档
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语音唤醒功能的添加为QSmartAssistant带来了全新的交互方式,用户可以通过简单的语音指令激活各种功能,大大提升了应用的智能化水平和用户体验。 |