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产品开发基础

电子类产品方案的开发主要有硬件和软件的区别,硬件方案一般指采用了芯片等电子元器件的为该产品设计的电路板,软件方案一般指基于电路板上主控芯片的种类及产品功能需求所开发的代码,再经过编译工具等生成可下载到主控芯片中的固件,配合芯片等硬件工作,实现产品的特定功能。用户如果想开发一个新产品方案,主要步骤有硬件的选型、硬件的开发、固件的开发以及产品方案的测试等。用户对测试出现的软硬件问题进行修复后就可以完成开发,再根据需求进行后续的生产制造等环节。

产品开发基础


1、基本概念

本章节讲述一些采用我司芯片开发产品方案中会涉及到的名词概念,如下:

1.1 智能语音芯片

芯片又被称为集成电路,其英语名称为integrated circuit,缩写为IC。芯片是一种将电路和一些电子元器件做微型化,通过专用设备制造在半导体晶圆表面上,并经过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,可以极大的降低电路板的面积和设计的复杂度,有助于加快产品开发的速度和减低开发的难度,且能节省整体方案的成本,因此,目前已有大量芯片被应用到了家电、汽车、消费电子、工业控制等几乎所有电子产品领域。

智能语音芯片是芯片的一种,指通过芯片端侧的神经网络技术提供相应的算力,可以无需网络服务器,直接在终端处理语音识别等语音相关的功能。智能语音产品直接采用智能语音芯片,可以极大地提升智能语音体验,提高开发效率,降低方案的整体成本,因此目前越来越多的智能设备已经在使用专业的智能语音芯片来开发产品。

1.2 智能语音芯片的语音识别过程

一般来讲,智能语音芯片要处理语音识别时,首先需要外围的麦克风采集语音信号,将声学的信号转化为电学信号后,通过智能语音芯片上的ADC采样,将采样后的数字信号送入智能语音芯片内部的语音处理模块,同时芯片内部执行相应的识别控制和算法软件,对该声音的型号进行计算,通过软件解码后得到以文本方式输出的识别结果。

用户可以点击 了解语音识别原理获取更多的相关知识信息。

1.3 语音模块

语音模块是将智能语音芯片和所需的被动元器件设计到一个小型化的PCB板上,可连接麦克风的扬声器等外围器件,模块可以下载相应的功能固件,形成具备基本语音功能的硬件电路板。

产品开发设计时如果直接采用已设计好的语音模块,可以不必学习和关心智能语音芯片设计电路时所需掌握的硬件知识,也不用设计产品中的语音电路部分,避免因对语音相关信号处理不当而造成的硬件板问题,还可以加速产品的硬件开发,因此对于新用户,推荐直接采用我司现成的标准模块进行产品方案的设计。

1.4 固件

固件一般是指用户开发完成功能软件后,通过编译器等工具,生成的可以直接下载到主芯片里面的二进制文件,该二进制文件主要为主芯片所能识别的机器码指令,主芯片上电后会执行固件内部的指令,从而实现用户想达到的软件功能。

在我司智能语音芯片的方案开发中,我司芯片所对应的固件,主要由软件控制部分、声学模型、语言模型、播报回馈音等组成。其中软件控制部分包含了操作系统和控制芯片各个外设执行对应功能的指令,包括任务调度、串口通讯、控制IO输入输出等;声学模型和语言模型是语音识别所需的文件,用户可以通过我司AI开发平台获取;播报回馈音指方案在执行完一条语音指令后,需要播放的声音,以通知用户该指令已执行。

在实际的产品开发中,因为我司智能语音芯片可能作为主控芯片或被控芯片,因此固件又会被分为:主控固件和从机固件,如下所述:

  1. 主控固件:智能语音芯片作为产品主控,在进行语音识别和识别反馈的同时,还可以根据识别到的语音命令对产品的功能进行控制。
  2. 从机固件:智能语音芯片作为被控芯片,与上位机(产品主控芯片)进行通信(如串口通信),将语音识别结果上传给上位机,同时可接受上位机的指令进行播报反馈。

2、硬件选型

硬件选型包括选择芯片或选择模块等,如果用户准备自行设计语音相关的电路,硬件选型主要为选择合适的芯片;如果用户只设计外围电路,语音相关电路直接使用模块,则硬件选型主要为选择合适的模块。下面以我司的产品为例,分别说明如下:

2.1 选择芯片

用户可根据所需的应用场景需求(如产品类型、词条数量、播报音数量、噪声环境应用、是否支持语音定向、是否支持端侧NLP、是否需要做主控芯片等),整理出产品对应的硬件规格(如需要几个麦克风、需要多大的内存空间、需要多少控制IO等),参考 硬件选型指南 中我司芯片的具体规格,选择合适的芯片进行设计。

如用户不知如何选择,我们推荐您先查看 产品方案开发 中的相关文档,以获取更多的信息来供您选择合适的芯片。如果还是不清楚,可以通过以下联系方式联系我司以获取帮助。

联系电话:028-61375925 联系邮箱:support@chipintelli.com

2.2 选择模块

用户如2.1节中所属,在整理实际的应用场景需求和硬件规格后,可以参考 硬件选型指南 中我司模块的具体规格,选择合适的模块进行设计。

如用户不知如何选择,也可以先查看 产品方案开发 中的相关文档,以获取更多的信息来供您选择,或通过以下联系方式联系我司以获取帮助。

联系电话:028-61375925 联系邮箱:support@chipintelli.com

2.3 芯片和模块的样品获取方式

我司提供了芯片和模块样品的购买渠道,用户选择好合适的芯片或模块后,可以点击 样品购买来获取芯片或模块的样品。

如用户是该领域的新用户,推荐直接采用我司3代语音芯片如CI1302或CI-D02GS02S模块进行产品开发,我司也提供了方便进行开发的开发板套件CI-D06GT01D,用户也可以点击上述购买链接进行采购


3、硬件开发

用户完成硬件选型后,可以从我司 启英泰伦语音AI平台 获取硬件参考文档,包括原理图和PCB等,参考该文档里面的设计方法,进行硬件板级设计。

用户也可以查看 硬件设计参考文档,获取相应的设计知识,以减少自行设计出错的可能性,提升开发效果,加快开发效率。


4、固件开发

我司提供了基于智能语音芯片的软件SDK开发包和相应的工具,具体详细的内容请查看文档中心软件开发SDK的部分,此处不再赘述。新用户在开发固件时,首先请注册我司语音AI平台账号 点击进入启英泰伦语音AI平台 ,然后从该平台中获取到所选择芯片或模块对应的SDK及工具。我们推荐新用户先采用我司开发板或标准模块,直接编译我司提供的SDK,采用工具生产固件,完整走一次开发流程。 点击查看CI130X采用平台制作固件和下载的示例。文档中心里面有用户所选择模块的规格书,该规格书中都有模块升级的硬件连接及处理方法,用户可以按照该文档自行操作。

针对新用户,我司推荐用户直接采用语音AI平台的固件制作功能,直接生成可下载使用的固件。这样可以避免采用IDE工具进行代码的开发,有助于快速入门。该操作请点击 语音AI平台使用指南 文档,按照该文档中对应的操作方法进行使用。

如果是比较熟悉我司开发的用户,需要单独合成固件的各组件,然后打包生成固件,同时需要做一定代码开发的,可以根据选择的芯片下载对应的SDK进行开发,SDK的开发说明可以参考:


5、产品测试及反馈

用户开发的固件在硬件板上烧录成功后,可以对硬件上电并说唤醒词或命令词,对其识别效果进行确认和测试,测试的方法可以参考 产品测试 里面的相关文档。

如果用户在测试过程中发现识别不好的命令词,可将识别不好的音频压缩(zip/rar)后,与测试结果一起通过语音AI平台工单、发邮件到support@chipintelli.com等方式反馈给我们,我们分析后会迅速给出回复。

期待您采用我司的产品设计出优秀的产品方案,我们会为您提供全方位的技术支持,助力您的产品在市场上取得更多的优势。