智能語音產(chǎn)品開發(fā)前首先應(yīng)了解的基礎(chǔ)知識，看完即可上手

電子類產(chǎn)品方案的開發(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)計的電路板，軟件方案一般指基于電路板上主控芯片的種類及產(chǎn)品功能需求所開發(fā)的代碼，再經(jīng)過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，實現(xiàn)產(chǎn)品的特定功能。用戶如果想開發(fā)一個新產(chǎn)品方案，主要步驟有硬件的選型、硬件的開發(fā)、固件的開發(fā)以及產(chǎn)品方案的測試等。用戶對測試出現(xiàn)的軟硬件問題進(jìn)行修復(fù)后就可以完成開發(fā)，再根據(jù)需求進(jìn)行后續(xù)的生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)。

下面介紹一下語音產(chǎn)品開發(fā)中會用到的一些基本概念：

智能語音芯片

芯片又被稱為集成電路，其英語名稱為integrated circuit，縮寫為IC。芯片是一種將電路和一些電子元器件做微型化，通過專用設(shè)備制造在半導(dǎo)體晶圓表面上，并經(jīng)過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)計的復(fù)雜度，有助于加快產(chǎn)品開發(fā)的速度和減低開發(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、消費電子、工業(yè)控制等幾乎所有電子產(chǎn)品領(lǐng)域。

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

語音識別過程

一般來講，智能語音芯片要處理語音識別時，首先需要外圍的麥克風(fēng)采集語音信號，將聲學(xué)的信號轉(zhuǎn)化為電學(xué)信號后，通過智能語音芯片上的ADC采樣，將采樣后的數(shù)字信號送入智能語音芯片內(nèi)部的語音處理模塊，同時芯片內(nèi)部執(zhí)行相應(yīng)的識別控制和算法軟件，對該聲音的型號進(jìn)行計算，通過軟件解碼后得到以文本方式輸出的識別結(jié)果。

語音模塊

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

產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時如果直接采用已設(shè)計好的語音模塊，可以不必學(xué)習(xí)和關(guān)心智能語音芯片設(shè)計電路時所需掌握的硬件知識，也不用設(shè)計產(chǎn)品中的語音電路部分，避免因?qū)φZ音相關(guān)信號處理不當(dāng)而造成的硬件板問題，還可以加速產(chǎn)品的硬件開發(fā)，因此對于新用戶，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。

固件

固件一般是指用戶開發(fā)完成功能軟件后，通過編譯器等工具，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別的機器碼指令，主芯片上電后會執(zhí)行固件內(nèi)部的指令，從而實現(xiàn)用戶想達(dá)到的軟件功能。

在啟英泰倫智能語音芯片的方案開發(fā)中，啟英泰倫芯片所對應(yīng)的固件，主要由軟件控制部分、聲學(xué)模型、語言模型、播報回饋音等組成。其中軟件控制部分包含了操作系統(tǒng)和控制芯片各個外設(shè)執(zhí)行對應(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)模型和語言模型是語音識別所需的文件，用戶可以通過啟英泰倫語音AI平臺獲?。徊蠡仞佉糁阜桨冈趫?zhí)行完一條語音指令后，需要播放的聲音，以通知用戶該指令已執(zhí)行。

在實際的產(chǎn)品開發(fā)中，因為啟英泰倫智能語音芯片可能作為主控芯片或被控芯片，因此固件又會被分為：主控固件和從機固件，如下所述：
主控固件：智能語音芯片作為產(chǎn)品主控，在進(jìn)行語音識別和識別反饋的同時，還可以根據(jù)識別到的語音命令對產(chǎn)品的功能進(jìn)行控制。

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

可通過語音AI平臺制作固件

硬件開發(fā)

用戶完成芯片和模塊硬件選型后，可以從我司啟英泰倫語音AI平臺獲取硬件參考文檔，包括原理圖和PCB等，參考該文檔里面的設(shè)計方法，進(jìn)行硬件板級設(shè)計。
用戶也可以查看硬件設(shè)計參考文檔，獲取相應(yīng)的設(shè)計知識，以減少自行設(shè)計出錯的可能性，提升開發(fā)效果，加快開發(fā)效率。

固件開發(fā)

啟英泰倫提供了基于智能語音芯片的軟件SDK開發(fā)包和相應(yīng)的工具，具體詳細(xì)的內(nèi)容請查看文檔中心軟件開發(fā)SDK的部分。新用戶在開發(fā)固件時，首先請注冊啟英泰倫語音AI平臺，然后從該平臺中獲取到所選擇芯片或模塊對應(yīng)的SDK及工具。我們推薦新用戶先采用我司開發(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，完整走一次開發(fā)流程。點擊查看CI130X采用平臺制作固件和下載的示例。文檔中心里面有用戶所選擇模塊的規(guī)格書，該規(guī)格書中都有模塊升級的硬件連接及處理方法，用戶可以按照該文檔自行操作。

針對新用戶，我司推薦用戶直接采用語音AI平臺的固件制作功能，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)行代碼的開發(fā)，有助于快速入門。該操作請點擊語音AI平臺使用指南文檔，按照該文檔中對應(yīng)的操作方法進(jìn)行使用。

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

歡迎開啟智能語音產(chǎn)品設(shè)計之旅！

審核編輯 黃宇