基于意法半导体Arm Cortex-M7 MCU STM32H743 的语音辨识解决方案

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意法半导体SL-VUI-CLOUD-01是将AVS for AWS IoT Services 集成到智能设备中的经济高效方式，可以实现基于自然语言理解的最先进的语音控制，因此用户将享受到目标物联网终端产品的增强体验。

能够与 Amazon Alexa 交谈并控制智能家居设备，获得帮助，听新闻、查看天气预报、播放音乐等。

该软件包实现了音频前端、亚马逊唤醒词、音频播放和亚马逊Alexa通信协议软件。

SDK 仅在内部存储器上运行，提供最大的集成度和成本效益的解决方案。

SL-VUI-CLOUD-01 采用模块化方法构建，可轻松进行原型设计和调试，并轻松适应特定的麦克风间距、用户界面和音频输出要求。

该方案包括一个带有 STM32H743 微控制器和经过认证的 Wi-Fi 模块的主板，以及一个带有两个间隔 36 毫米的高质量 MP23DB01HP mems 麦克风和一个 FDA903D 45W 音频放大器的子板。一个 8 Ω 扬声器,支持本地和基于云端的语音用户界面。

这种符合亚马逊标准的解决方案允许将 Alexa Voice 服务快速集成到嵌入式设备中。

主要算法流程图如下, 详细资讯可参考附档(在微控制器上语音命令识别的混合量化)

原厂网页连结:

SL-VUI-CLOUD-01 - Cost-effective and highly integrated AWS IoT qualified Alexa Voice Service design - STMicroelectronics

相关软件网页：STM32本地语音使用者界面扩展包

X-CUBE-LocalVUI - STM32 Local voice user interface expansion package - STMicroelectronics

X-CUBE-LocalVUI 基于音讯捕获和语音辨识实现本地语音辨识用户界面。它集成了Sensory TrulyHandsfree（THF）和Sensory TrulyNatural（TNL）软件。

音讯捕获基于STM32外设和中间件。它展示了如何通过SAI从板式麦克风捕获音讯。

范例应用程式附带预设语音辨识模型，使用者可以使用特定的模型轻松更新它们。对于示例，可以使用感官语音中心Web工具定义特定模型。

可以移植到其他一些STM32微控制器和电路板上。

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

高性能STM32H7单片机
这款高度集成的 MCU 具有 ARM Cortex-M7 内核的性能和快闪记忆体容量，可管理基于云的高端语音 UI 功能，包括快速唤醒词检测、高级音讯前端 （AFE） 以及经济高效的 LQFP 100 引脚封装上的完整连接堆叠，无需额外的外设或记忆体要求。

亚马逊完全合格的软体参考设计
适用于 AWS IoT 的 Amazon AVS 的合格软体功能齐全且免费，但 Alexa 唤醒词元件的评估版本除外，该版本要求在最终产品中获得亚马逊许可。

高品质 MP23DB01HP 微机电系统麦克风
超紧凑、低功耗、全向数位MEMS麦克风由电容式感测元件和具有立体声操作能力的IC界面组成。该元件在性能模式下具有非常高的AOP，灵敏度范围为±1 dB，在所有工作模式下都具有高SNR

强大的 FDA903D 音讯放大器
这款具有I45S输入的高效2 W单桥D类放大器包括一个高性能D/A转换器，具有高性能输出MOSFET。

通过批量< 10 美元的 POS BOM 实现最大的整合度和成本效益

►方案规格

STM32H753VIT6E 高性能 MCU，带 2 MB 嵌入式闪存、1 Mb
嵌入式 SRAM 和具有成本效益的 LQFP 封装
• 2.4 GHz Wi-Fi 子系统和 Murata 1DX 模块在旁路模式下使用
耦合到 ISSI IS25LP016D 2 MBytes NOR 闪存
• 3 个 MP23DB01HP MEMS 麦克风，间距为 36 和 30 mm
• FDA903D D 类数字输入汽车音频放大器
• 8 欧姆扬声器
• 4 个 RGB LED 和 4 个简单 LED
• 操纵杆、重置和用户按钮
• 高模块化母/子板
• 36x65 mm² 小尺寸，简单且经济高效的 PCB 设计
•亚马逊认证的声学远场和嘈杂环境支援
•本地唤醒词检测
•音讯输出和无线升级