ESP32系列音频开发板方案，智能音箱无线WiFi技术升级应用

Posted 2023-03-30 飞睿科技

移动互联网发展至今，视频及直播已成为主流传播方式。短视频及电商直播进一步黏合人们的碎片化时间，用户渗透率高达90.4%，视频的电商转化率也升至72%，各场景使用比例全线增长。

而相关硬件支持的智能音频设备，成为率先爆发的智能平台入口。视频内容风口加速智能音频AI升级。

智能语音产品扩展了传统的使用场景，在会议、演讲、采访、直播场景中，这些功能的实现的核心，更需要一颗专用MCU芯片。

ESP32具备卓越的性能和丰富的外设，集Wi-Fi、传统蓝牙、低功耗蓝牙为一体，提供高度集成的解决方案，广泛适用于各类物联网应用。

ESP32音频系列开发板基于ESP32、ESP32-S2 和 ESP32-S3系列芯片设计开发，专为音频市场打造，适用于开发智能音箱、智能语音机器人、语音故事机、以及智能家居、智能办公等场景的声控设备。

开发板提供开箱即用的语音功能，支持接入多种主流语音平台，满足用户的音频开发需求。

面向智能语音市场的专用MCU，ESP32芯片拥有高效的人机语音交互能力、更高的算力，在AI智能降噪功能和拾音方面尤为突出。

ESP32系列音频开发板提供先进的 Wi-Fi + 蓝牙双模音频解决方案，支持多种音频播放来源，包括 HTTP、HLS (HTTP 直播)、SPIFFS、SDCARD、A2DP-Source、A2DP-Sink、HFP 等，具备高清拾音、深度降噪、录音转写等功能。

又是AI麦克风，可以完成人声去混响、多角色变声等功能，在播音、K歌、游戏连麦等方面，让消费者具备更独特音色。

ESP32系列音频开发板支持Wi-Fi一键配网、语音唤醒、语音识别和云平台接入等功能，适用于各类音频和AIoT应用的开发，例如Wi-Fi和蓝牙音箱、语音遥控器、语音机器人、智能玩具以及具有语音功能的智能家居设备等。

视频内容风口加速智能音频AI升级，在视频传播的风口之下，智能音频产品的普及将迅速成为行业方向。

ESP32集天线开关、射频巴伦、功率放大器、低噪声放大器、滤波器以及电源管理模块于一体，占用较小的 PCB 空间，即可最大化满足实际应用多样的功能需求。

同时，在高算力的智能语音专用MCU芯片的支持下，更多智能音频硬件的升级也将以更丰富的形态展现在大众的面前。

ESP-ADF是ESP32和ESP32-S2系列芯片的音频开发框架。用户可以基于ESP-ADF轻松开发各类音频应用，并为其添加自定义功能。此外，ESP-ADF还提供多种语音平台的连接服务，方便用户直连云平台开发语音产品。

音箱语音交互技术，乐鑫ESP32-H2芯片应用，无线WiFi芯片模组

物联网从家庭自动化领域到如供暖、通风与空调（HVAC）、车库门和电风扇等控制领域，以及在建筑和工业自动化领域的加速应用，市场对高度集成、可靠和安全的物联网连接性的需求增加。

伴随物联网的落地实现，智能语音交互的场景（如智能家居等）变得越来越多，而智能音频SoC芯片为智能终端设备的核心器件，必将带来持续的发展空间。

SoC（System on Chip）称为系统级芯片，也称“片上系统”。它是一个集成电路，包含完整系统并有嵌入软件的内容。SoC芯片结构复杂，相比于传统的微处理器系统，SoC芯片在性能和功耗上具有明显优势。

智能音频SoC是SoC的细分，相较于SoC，智能音频SoC的应用偏向于智能语音音频化的设备，如：TWS耳机、智能音箱、智能可穿戴设备以及智能家居等智能终端产品，符合芯片技术未来的发展方向。

飞睿科技代理乐鑫WiFi芯片模组，特意推出乐鑫的IEEE 802.15.4 + Bluetooth 5.2 (LE) RISC-V SoC ESP32-H2芯片。

ESP32-H2 SoC集成IEEE 802.15.4和Bluetooth 5.2 (LE) 技术，搭载RISC-V 32位单核处理器，为物联网设备提供行业领先的低功耗和安全的连接能力，可以应付很多复杂的物联网应用。

ESP32-H2融合了两种无线连接技术：IEEE 802.15.4 针对低功耗mesh网络场景，使其拥有广阔的应用领域；Bluetooth LE支持点对点、广播和mesh组网等多种拓扑结构，并能够与智能手机直接通信。

ESP32-H2集成了 Bluetooth 5.2 技术，使芯片可支持下一代蓝牙音频技术LE Audio。LE Audio 不仅具有增强的蓝牙音频性能，还支持广播音频，可实现音频共享。ESP32-H2还提供了对Bluetooth mesh协议的支持。

IEEE 802.15.4 和 Bluetooth LE 的结合，也将赋能 ESP32-H2 构建基于 Matter 协议的智能家居设备，实现多生态系统的互联互通。

基于ESP32-H2和其他Wi-Fi系列SoC，乐鑫能够提供Matter协议解决方案，包括使用Wi-Fi或Thread连接的终端设备，以及使用SoC组合搭建的边界路由器。

ESP32-H2搭载RISC-V 32位单核处理器，主频达96MHz，内置256KB SRAM，支持扩展外部flash。它具有26个可编程GPIO管脚，支持 ADC、SPI、UART、I2C、I2S、RMT、GDMA 和 PWM。

ESP32-H2还拥有完善的安全机制，包括基于ECC的安全启动、基于AES-128/256-XTS的flash加密、用于保护设备身份安全的数字签名和HMAC模块，能够为物联网设备提供可靠的安全连接性能。

这款产品拥有丰富的外设，这也让其能拥有足够的能力应付各种场景的应用需求。与此同时，ESP32-H2即在不同的干扰、不同的温度变化下，仍有稳定的性能。

随着智能物联网的快速发展发展，智能家居具有广阔的市场前景。而语音交互作为人类自然的交流方式，成为打通智能家居的突破口。

目前智能音箱在传统音箱基础上增加了智能化功能，包括WiFi 连接、语音交互、海量内容等功能，智能音箱在智能家居领域中逐步占据较大的地位。

智能音频产品种类和出货量上涨，智能音频行业逐渐向人工智能、语音协同、万物互联领域迈进。更多终端设备正在走向智能化，包括照明、门锁、空调、冰箱、车载支架等设备正在快速的语音化，越来越多的消费者要求终端设备具备智能语音交互能力。