電子類(lèi)產(chǎn)品方案的開(kāi)發(fā)主要有硬件和軟件的區(qū)別，硬件方案一般指采用了芯片等電子元器件的為該產(chǎn)品設(shè)計(jì)的電路板，軟件方案一般指基于電路板上主控芯片的種類(lèi)及產(chǎn)品功能需求所開(kāi)發(fā)的代碼，再經(jīng)過(guò)編譯工具等生成可下載到主控芯片中的固件，配合芯片等硬件工作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的特定功能。用戶(hù)如果想開(kāi)發(fā)一個(gè)新產(chǎn)品方案，主要步驟有硬件的選型、硬件的開(kāi)發(fā)、固件的開(kāi)發(fā)以及產(chǎn)品方案的測(cè)試等。用戶(hù)對(duì)測(cè)試出現(xiàn)的軟硬件問(wèn)題進(jìn)行修復(fù)后就可以完成開(kāi)發(fā)，再根據(jù)需求進(jìn)行后續(xù)的生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)。

下面介紹一下語(yǔ)音產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中會(huì)用到的一些基本概念：

智能語(yǔ)音芯片

芯片又被稱(chēng)為集成電路，其英語(yǔ)名稱(chēng)為integrated circuit，縮寫(xiě)為IC。芯片是一種將電路和一些電子元器件做微型化，通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備制造在半導(dǎo)體晶圓表面上，并經(jīng)過(guò)后道加工生成的可直接焊接使用的器件。硬件方案中采用芯片，可以極大的降低電路板的面積和設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，有助于加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度和減低開(kāi)發(fā)的難度，且能節(jié)省整體方案的成本，因此，目前已有大量芯片被應(yīng)用到了家電、汽車(chē)、消費(fèi)電子、工業(yè)控制等幾乎所有電子產(chǎn)品領(lǐng)域。

智能語(yǔ)音芯片是芯片的一種，指通過(guò)芯片端側(cè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供相應(yīng)的算力，可以無(wú)需網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，直接在終端處理語(yǔ)音識(shí)別等語(yǔ)音相關(guān)的功能。智能語(yǔ)音產(chǎn)品直接采用智能語(yǔ)音芯片，可以極大地提升智能語(yǔ)音體驗(yàn)，提高開(kāi)發(fā)效率，降低方案的整體成本，因此目前越來(lái)越多的智能設(shè)備已經(jīng)在使用專(zhuān)業(yè)的智能語(yǔ)音芯片來(lái)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。

語(yǔ)音識(shí)別過(guò)程

一般來(lái)講，智能語(yǔ)音芯片要處理語(yǔ)音識(shí)別時(shí)，首先需要外圍的麥克風(fēng)采集語(yǔ)音信號(hào)，將聲學(xué)的信號(hào)轉(zhuǎn)化為電學(xué)信號(hào)后，通過(guò)智能語(yǔ)音芯片上的ADC采樣，將采樣后的數(shù)字信號(hào)送入智能語(yǔ)音芯片內(nèi)部的語(yǔ)音處理模塊，同時(shí)芯片內(nèi)部執(zhí)行相應(yīng)的識(shí)別控制和算法軟件，對(duì)該聲音的型號(hào)進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)軟件解碼后得到以文本方式輸出的識(shí)別結(jié)果。

語(yǔ)音模塊

語(yǔ)音模塊是將智能語(yǔ)音芯片和所需的被動(dòng)元器件設(shè)計(jì)到一個(gè)小型化的PCB板上，可連接麥克風(fēng)的揚(yáng)聲器等外圍器件，模塊可以下載相應(yīng)的功能固件，形成具備基本語(yǔ)音功能的硬件電路板。

產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)如果直接采用已設(shè)計(jì)好的語(yǔ)音模塊，可以不必學(xué)習(xí)和關(guān)心智能語(yǔ)音芯片設(shè)計(jì)電路時(shí)所需掌握的硬件知識(shí)，也不用設(shè)計(jì)產(chǎn)品中的語(yǔ)音電路部分，避免因?qū)φZ(yǔ)音相關(guān)信號(hào)處理不當(dāng)而造成的硬件板問(wèn)題，還可以加速產(chǎn)品的硬件開(kāi)發(fā)，因此對(duì)于新用戶(hù)，推薦直接采用現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)模塊進(jìn)行產(chǎn)品方案的設(shè)計(jì)。

固件

固件一般是指用戶(hù)開(kāi)發(fā)完成功能軟件后，通過(guò)編譯器等工具，生成的可以直接下載到主芯片里面的二進(jìn)制文件，該二進(jìn)制文件主要為主芯片所能識(shí)別的機(jī)器碼指令，主芯片上電后會(huì)執(zhí)行固件內(nèi)部的指令，從而實(shí)現(xiàn)用戶(hù)想達(dá)到的軟件功能。

在啟英泰倫智能語(yǔ)音芯片的方案開(kāi)發(fā)中，啟英泰倫芯片所對(duì)應(yīng)的固件，主要由軟件控制部分、聲學(xué)模型、語(yǔ)言模型、播報(bào)回饋音等組成。其中軟件控制部分包含了操作系統(tǒng)和控制芯片各個(gè)外設(shè)執(zhí)行對(duì)應(yīng)功能的指令，包括任務(wù)調(diào)度、串口通訊、控制IO輸入輸出等；聲學(xué)模型和語(yǔ)言模型是語(yǔ)音識(shí)別所需的文件，用戶(hù)可以通過(guò)啟英泰倫語(yǔ)音AI平臺(tái)獲?。徊?bào)回饋音指方案在執(zhí)行完一條語(yǔ)音指令后，需要播放的聲音，以通知用戶(hù)該指令已執(zhí)行。

在實(shí)際的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，因?yàn)閱⒂⑻﹤愔悄苷Z(yǔ)音芯片可能作為主控芯片或被控芯片，因此固件又會(huì)被分為：主控固件和從機(jī)固件，如下所述：
主控固件：智能語(yǔ)音芯片作為產(chǎn)品主控，在進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別和識(shí)別反饋的同時(shí)，還可以根據(jù)識(shí)別到的語(yǔ)音命令對(duì)產(chǎn)品的功能進(jìn)行控制。

從機(jī)固件：智能語(yǔ)音芯片作為被控芯片，與上位機(jī)（產(chǎn)品主控芯片）進(jìn)行通信（如串口通信），將語(yǔ)音識(shí)別結(jié)果上傳給上位機(jī)，同時(shí)可接受上位機(jī)的指令進(jìn)行播報(bào)反饋。

可通過(guò)語(yǔ)音AI平臺(tái)制作固件

硬件開(kāi)發(fā)

用戶(hù)完成芯片和模塊硬件選型后，可以從我司啟英泰倫語(yǔ)音AI平臺(tái)獲取硬件參考文檔，包括原理圖和PCB等，參考該文檔里面的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行硬件板級(jí)設(shè)計(jì)。
用戶(hù)也可以查看硬件設(shè)計(jì)參考文檔，獲取相應(yīng)的設(shè)計(jì)知識(shí)，以減少自行設(shè)計(jì)出錯(cuò)的可能性，提升開(kāi)發(fā)效果，加快開(kāi)發(fā)效率。

固件開(kāi)發(fā)

啟英泰倫提供了基于智能語(yǔ)音芯片的軟件SDK開(kāi)發(fā)包和相應(yīng)的工具，具體詳細(xì)的內(nèi)容請(qǐng)查看文檔中心軟件開(kāi)發(fā)SDK的部分。新用戶(hù)在開(kāi)發(fā)固件時(shí)，首先請(qǐng)注冊(cè)啟英泰倫語(yǔ)音AI平臺(tái)，然后從該平臺(tái)中獲取到所選擇芯片或模塊對(duì)應(yīng)的SDK及工具。我們推薦新用戶(hù)先采用我司開(kāi)發(fā)板或標(biāo)準(zhǔn)模塊，直接編譯我司提供的SDK，采用工具生產(chǎn)固件，完整走一次開(kāi)發(fā)流程。點(diǎn)擊查看CI130X采用平臺(tái)制作固件和下載的示例。文檔中心里面有用戶(hù)所選擇模塊的規(guī)格書(shū)，該規(guī)格書(shū)中都有模塊升級(jí)的硬件連接及處理方法，用戶(hù)可以按照該文檔自行操作。

針對(duì)新用戶(hù)，我司推薦用戶(hù)直接采用語(yǔ)音AI平臺(tái)的固件制作功能，直接生成可下載使用的固件。這樣可以避免采用IDE工具進(jìn)行代碼的開(kāi)發(fā)，有助于快速入門(mén)。該操作請(qǐng)點(diǎn)擊語(yǔ)音AI平臺(tái)使用指南文檔，按照該文檔中對(duì)應(yīng)的操作方法進(jìn)行使用。

如果是比較熟悉我司開(kāi)發(fā)的用戶(hù)，需要單獨(dú)合成固件的各組件，然后打包生成固件，同時(shí)需要做一定代碼開(kāi)發(fā)的，可以根據(jù)選擇的芯片下載對(duì)應(yīng)的SDK進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

歡迎開(kāi)啟智能語(yǔ)音產(chǎn)品設(shè)計(jì)之旅！

審核編輯 黃宇