在構(gòu)建具備語音交互能力的智能設(shè)備時(shí)，音頻前端系統(tǒng)的穩(wěn)定性與靈敏度直接影響用戶體驗(yàn)。采用集成化音頻模組可大幅縮短研發(fā)周期，但選型不當(dāng)易導(dǎo)致喚醒率低、誤識(shí)別等問題。本文圍繞靈敏度、抗干擾、軟硬件協(xié)同等維度，系統(tǒng)闡述模組選型的核心考量點(diǎn)。

在物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中，為產(chǎn)品賦予“聽覺”與“語音”能力，是實(shí)現(xiàn)智能交互的關(guān)鍵一步。

模組通過開箱即用的內(nèi)置音頻方案與靈活擴(kuò)展的外置音頻方案，大幅降低了語音應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)門檻，讓設(shè)備能聽會(huì)說，開發(fā)更簡(jiǎn)單高效。

本文特別分享4G模組選型與硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)，為開發(fā)者提供實(shí)用參考。

一、模組音頻支持概況

從主芯片是否原生支持音頻功能來看，4G模組大致可分為兩類：

1.1 主芯片支持音頻功能

比如：Air724UG。

1.2 主芯片不支持音頻功能

比如：Air780Exx系列、Air8000系列、Air700ECH。

▼ 音頻芯片方案 ▼

盡管部分模組主芯片本身不支持音頻，但可以通過搭配Audio Codec芯片實(shí)現(xiàn)音頻功能。

常用的Codec是順芯ES8311，其集成方式分為內(nèi)置與外置兩種：

1）內(nèi)置ES8311的模組型號(hào)

Air780EHV模組已內(nèi)置ES8311，開發(fā)更為便捷。

2）可外置ES8311的模組型號(hào)

Air780EHM

Air780EGH/Air780EGG

Air700ECH

Air8000全系列

此系列模組雖然沒有內(nèi)置ES8311，但可以將ES8311外置，通過I2S接口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

特別注意：

即便可以搭配Audio Codec芯片順芯ES8311，有些配置較低的模組型號(hào)（主要是指Flash和RAM4MB的型號(hào)），也無法支持Audio音頻功能。

不支持音頻功能的型號(hào)：

Air700EPM

Air780EGP

Air700ECP

綜上，我們可以將是否支持Audio音頻功能的模組型號(hào)歸類如下：

二、硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

以Air780EHV為例，作為支持多樣化語音場(chǎng)景的4G-Cat.1模組，支持VoLTE高清通話/TTS語音合成/錄音/MP3播放等功能；已內(nèi)置Audio Codec芯片ES8311，支持1路Mic和1路Speaker，極大方便了硬件電路設(shè)計(jì)。

得益于8MB Flash+8MB RAM的資源配置，Air780EHV在支持LuatOS二次開發(fā)時(shí)更加得心應(yīng)手：UI、中文字體、觸摸屏等多媒體功能也都可以支持，適用于有OPEN開發(fā)需求的智能語音交互場(chǎng)景。

2.1 管腳資源占用

由于Air780EHV內(nèi)置了Audio Codec芯片ES8311，相應(yīng)的，有一些管腳資源必然會(huì)被占用，明細(xì)如下：

2.2 硬件參考設(shè)計(jì)

相關(guān)原理圖與PCB、硬件參考設(shè)計(jì)、音頻應(yīng)用示例等資料，持續(xù)更新開放。

駐極體麥克風(fēng)：Air780EHV已內(nèi)置Micbias偏置，外面無需再加；

喇叭：必須外置音頻PA，內(nèi)置ES8311的音頻輸出無法直接驅(qū)動(dòng)喇叭；

AudioPA_EN：芯片PA使能信號(hào)，涉及到POP音的控制

音頻配件板：我們?cè)O(shè)計(jì)了AirAudio_1000，可以幫助大家搭配Air780EHV快速驗(yàn)證音頻功能。

今天的內(nèi)容就分享到這里了~

審核編輯 黃宇