用于 Amazon AVS 的 VocalFusion 立体声开发套件

作者： Curtis Johnson 2018-09-25
标签
工程
嵌入式处理
单板计算机
感测
无线通信
半导体与开发工具
传感器

用于 Amazon AVS 的 XMOS VocalFusion 立体声开发套件（DigiKey 零件编号 880-1130-ND）是一个 Raspberry Pi 专用开发套件，可帮助开发用于 Amazon Alexa 语音服务 (AVS) 的“远场语音采集和处理”应用。“远场语音采集”技术“旨在使智能设备能够识别远处的人声（通常是 1 米到 10 米）”。通过 Amazon AVS 技术，不需要对语音识别系统进行“训练”。该系统开箱即用。

图 1：用于 Amazon AVS 的 XMOS VocalFusion 立体声开发套件。（图片来源：XMOS）

套件内含：

  • 由 4 个全向麦克风组成的线性阵列：最多可实现 180° 捕捉，适合“房间边缘”应用
  • 低抖动音频时钟
  • 可配置用户输入按钮和 LED
  • I2S 音频和 I2C 控制连接
  • USB 电源，可选 USB2.0 设备音频和控制连接
  • 40 针 Raspberry Pi 接口电缆（引脚分配见图 3）。

不包括但需要的配套器件：

  • Raspberry Pi - DigiKey 零件编号 1690-1025-ND
  • 电源适配器（建议最小为 2A）- DigiKey 零件编号 1690-1022-ND
  • SD 卡（建议最小 16GB）- DigiKey 零件编号 1582-1004-ND
  • 扬声器
  • USB 键盘
  • USB 鼠标 - DigiKey 零件编号 CH969-ND
  • 带有 HDMI 输入的显示器或 Raspberry Pi 触摸屏 - DigiKey 零件编号 1690-1007-ND
  • HDMI 电缆 - DigiKey 零件编号 Q396-ND （如果你使用 1690-1007-ND，则不需要）。
  • 带互联网连接的以太网连接

VocalFusion 立体声开发套件框图见图 2。它包括：

  • VocalFusion XVF3500 语音处理器
  • 一块包括四个 MEMS 麦克风的独立电路板
  • 一个连接电源的微型 USB 连接器（以及可选的 USB2.0 设备连接）
  • 用于 I2S 和 I2C 控制连接的扩展针座
  • 四个通用按钮开关
  • 13 个用户控制 LED
  • 低抖动时钟源
  • 一个用于 xTAG 调试适配器的 xSYS 连接器

图 2：VocalFusion 立体声开发套件框图。（图片来源：XMOS）

XMOS 提供了一份简单明了的设置指南。有一点需要注意的是，40 针 Pi 连接器不是键控的，所以应再检查一下，确保连接器的位置正确（见图 3）。

图 3：RPi 的 40 针连接器。（图片来源：XMOS）

有关 Raspberry Pi 引脚分配的其他信息，请参见图 4。

图 4：Raspberry Pi 电缆引脚分配。（图片来源：XMOS）

安装 Raspbian

进入这个链接下载 Raspbian Stretch。

将 SD 卡通过 SD 卡插槽或 USB 适配器插入电脑。

按照以下说明将下载的镜像文件安装到 SD 卡上（根据你所使用的操作系统选择不同的镜像文件）。

Linux 终端

  1. Ctrl-Alt-T 将打开一个新的终端窗口。
  2. 在命令提示符下输入 lsblk 以获取 SD 卡的地址，它可能是 /dev/mmcblk0 或 /dev/sdb 或类似的地址。
  3. 键入：sudo dd if=/dev/zero of=/dev/mmcblk0 bs=1M count=10
  4. 键入：unzip -p 2018-06-27-raspbian-stretch.zip | sudo dd of=/dev/mmcblk0 bs=4M conv=fsync
    • 注意 2018-06-27 的日期可能不同，所以要输入适合你下载文件的日期。
  5. 等到镜像写入后拨出 SD 卡。

Mac OS

  1. 打开终端
  2. 键入：diskutil list 找到 SD 卡盘符，它应该是类似 disk3 或 disk4 的东西。
  3. 键入：sudo diskutil eraseDisk FAT32 Raspbian /dev/disk3（确保使用了正确的盘符）
  4. 键入：sudo dd bs=1m if=2018-06-27-raspbian-stretch.img of=/dev/disk3 conv=sync
  5. 等到镜像写入后拨出 SD 卡。

Windows

  1. 下载 Windows 安装文件 etcher.io
  2. 运行 Etcher，并选择 2018-06-27-raspbian-stretch.zip。
  3. 选择 SD 卡驱动器。
  4. 单击“Flash”。
  5. 等到镜像写入后拨出 SD 卡。

安装和设置 Amazon AVS

进入 Raspberry Pi 快速入门指南链接，按照其中的引导，完成必要的依赖项安装并让 Amazon AVS 启动和运行。当这一切完成后，键入：sudo reboot。

运行 Amazon AVS 。

  1. 键入：avsrun
  2. 要想测试一下，就说：“Alexa，现在几点了？”

 

参考资料：

1 –https://www.xmos.com/published/vocalfusion-stereo-dev-kit-for-amazon-avs-getting-started-guide?version=latest

2 –http://www.xmos.com/download/private/VocalFusion-Stereo-Dev-Kit-for-Amazon-AVS-Hardware-Setup-Guide%281.0%29.pdf

3 –https://www.xmos.com/download/private/VocalFusion-Stereo-Dev-Kit-for-Amazon-AVS-Hardware-Manual%281.0%29.pdf

4 –https://medium.com/@Alibaba_Cloud/interspeech-2017-far-field-speech-recognition-technology-a5f554772db9

关于此作者

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Curtis Johnson 是 DigiKey 的应用工程助理技术员，自 2017 年以来一直在帮助客户解决技术问题，在银行从业 15 年后于 2015 年加入 DigiKey。Curtis 拥有电子技术自动化系统的 AAS、心理学学士学位（我知道与银行或电子学无关）、偏重会计学的 MBA，并完成了经济学和金融学的研究生课程，预期还将在 2018 秋季注册参加计算机科学学士学位计划。Curtis 一直在嵌入式系统、射频、蜂窝通信、天线等领域深入钻研。闲暇时间 Curtis 喜欢与家人共度时光，阅读和学习。

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