ST參考設計簡化內建Alexa智慧家庭裝置開發

作者 : STMicroelectronics

利用AWS IoT Core平台Alexa語音服務(AVS)的整合功能,新設計套件讓開發者能在簡易微控制器研發內建Alexa之產品。

意法半導體(STMicroelectronics,ST)推出亞馬遜認證智慧連網裝置參考設計套件。利用AWS IoT Core平台Alexa語音服務(Alexa Voice Service,AVS)的整合功能,新設計套件讓開發者能在簡易微控制器(MCU)上研發內建Alexa之產品。

AWS IoT Core的AVS整合功能可以徹底改變使用者與智慧裝置的互動模式,將雲端運算服務的Alexa體驗帶到烤箱、爐具、溫度計、百葉窗、吹風機等家電產品,而無需在硬體上大量投資。此一發展趨勢可能將加速傳統按鈕和旋鈕的終結,催生人機互動輕鬆自然、具備自我調整的智慧功能、能夠登上雲端(例如,搜索雲端的烹飪建議或訂購耗材)的新一代產品。

由於STM32系列高性能MCU整合了Alexa語音使用者介面軟體,意法半導體的亞馬遜認證解決方案可加速支援Alexa家電控制器的研發。高效能STM32是世界上最成功的32位元Arm Cortex-M 微控制器,是開發需要最新功能(例如,遠場音訊擷取和自然語言理解)之經濟、簡單之連網裝置的理想選擇。

意法半導體 AWS IoT Core AVS語音整合參考設計包括一個STM32H743高性能MCU和Wi-Fi模組的36mm x 65mm小主機板。與數位訊號處理器(DSP)、無快閃記憶體處理器等Alexa產品常用元件不同,STM32 MCU單晶片整合了所需的全部系統功能,其中包括強大的音訊前端處理、本地喚醒關鍵字偵測、通訊介面,以及RAM記憶體和快閃記憶體。如此高的整合度可縮減電路板尺寸和簡化板子配置,以較低的成本部署在客戶的產品上。

即使環境吵雜,麥克風間隔小,音訊前端仍能提供出色的遠場語音偵測功能。音訊前端是由ST授權合作夥伴DSP Concepts所開發,以STM32 MCU配件的形式,透過意法半導體代理商銷售。音訊前端附有免費的Audio Weaver工具許可證,可協助使用者輕鬆地微調產品設計。

利用高性能STM32微控制器的功能,使用者可自訂和擴充系統設計,增加強化功能,例如,第二個喚醒關鍵字、附加的當地語系化命令、聲控圖形顯示,為使用者帶來難以抗拒的使用者體驗。

為進一步簡化原型設計和產品研發,參考設計硬體包括一個作為獨立模組的音訊子板。音訊子板則包含一個ST FDA903D音訊轉碼器、使用者LED和按鈕,以及兩個間隔36mm的MP23DB01HP MEMS麥克風,適用於尺寸受限的產品,例如,電源開關插頭。若需專用麥克風間距、聲學特性和使用者介面定義,模組化硬體可讓使用者自訂子板。

該參考設計包含成熟的軟體,提供支援Alexa產品所需的功能,包括音訊擷取軟體,先進之音訊前段(Advanced Audio Front End,AFE)處理軟體,具有降噪、回聲消除和先進波束成形的訊號處理功能,適用於遠場音訊偵測;支援亞馬遜「Alexa」喚醒關鍵字、AWS IoT連線軟體、音訊輸出軟體。

當開發新AVS認證終端產品時,相較獨立設計整個系統,使用此一參考設計可更快速,而且更簡單。軟硬體皆可輕鬆調整修改,並支援個別客戶之新產品概念。

 

 

 

 

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