CN109542387A - 一种核心板、扩展板和智能语音设备 - Google Patents

一种核心板、扩展板和智能语音设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种核心板、扩展板和智能语音设备，该核心板应用于智能语音设备，包括：与扩展板上设置的和智能语音设备的外壳形态相关的第一接口连接的语音处理器，用于实现语音功能；其中，全部第一接口均设置在扩展板上；本发明通过采用核心板与扩展板分离的架构，将全部与智能语音设备的外壳形态相关的第一接口设置在外围的扩展板上，使得硬件工程师仅需根据具体的智能语音设备的外壳设计扩展板，减少了硬件设计的复杂性；并且由于核心板上不设置第一接口，不需要根据智能语音设备的外壳变化而更改核心板的硬件设计，避免硬件工程师重复劳动和设计不当引起的信号不稳定情况，进而保证了产品性能，提升了用户体验。

Description

一种核心板、扩展板和智能语音设备
技术领域
本发明涉及智能语音设备领域，特别涉及一种核心板、扩展板和智能语音设备。
背景技术
随着现代社会科技的发展，如智能语音机器人和儿童故事机等的智能语音设备的应用越来越广泛。
现有技术中，智能语音设备中的控制电路板如图1所示，串行闪存(SPI Flash)需与语音处理器(Audio Processor，AP)通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)进行数据交互。由于SPI信号是高速数据信号，为了保证信号传输的稳定性，硬件设计需要较高的要求，如当进行硬件电路设计时，串行闪存与语音处理器之间需要尽量靠近，且SPI的4根线的走线需要等长，若串行闪存与语音处理器距离远，或者SPI的4根线没有做等长处理，会影响信号传输质量，进而影响系统的稳定性。这就使得对于同类功能的智能语音设备，由于其外壳形态的不同，还是需要根据不同的外壳重新设计控制电路板，重复劳动，而且由于电路比较复杂，对硬件工程师的要求比较高，如若设计不当会容易出现信号不稳定的情况，影响产品性能和用户体验。
因此，如何减少形态多样的智能语音设备的硬件设计的复杂性，避免设计不当引起的信号不稳定情况，进而保证产品性能，提升用户体验，是现今急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种核心板、扩展板和智能语音设备，以采用核心板与扩展板分离的架构，减少硬件设计的复杂性，保证产品性能，提升用户体验。
为解决上述技术问题，本发明提供一种核心板，应用于智能语音设备，包括：
与扩展板上设置的和所述智能语音设备的外壳形态相关的第一接口连接的语音处理器，用于实现语音功能；其中，全部所述第一接口均设置在所述扩展板上。
可选的，该核心板还包括：
实现无线通讯功能的通讯处理器。
可选的，该核心板还包括：
与所述智能语音设备的外壳形态无关的第二接口。
可选的，所述第二接口，包括：麦克风接口、喇叭接口和电池接口。
可选的，所述语音处理器与所述第一接口通过FPC线缆连接。
本发明还提供了一种扩展板，应用于智能语音设备，包括：
与所述智能语音设备的外壳形态相关的第一接口，用于向如上述任一项所述的核心板中的语音处理器发送对应的接口信息。
可选的，所述第一接口，包括：USB接口、按键、电源音量旋钮、调试接口和TF卡接口中的任意一项或多项。
可选的，所述第一接口，还包括：备用的输入/输出接口。
可选的，该扩展板还包括：
与所述输入/输出接口连接的LED驱动芯片，用于根据所述输入/输出接口的输出，驱动对应的LED灯。
此外，本发明还提供了一种智能语音设备，包括：
如上述任意一项所述的核心板和如上述任意一项所述的扩展板。
本发明所提供的一种核心板，应用于智能语音设备，包括：与扩展板上设置的和智能语音设备的外壳形态相关的第一接口连接的语音处理器，用于实现语音功能；其中，全部第一接口均设置在扩展板上；
可见，本发明通过采用核心板与扩展板分离的架构，将全部与智能语音设备的外壳形态相关的第一接口设置在外围的扩展板上，使得硬件工程师仅需根据具体的智能语音设备的外壳设计扩展板，减少了硬件设计的复杂性；并且由于核心板上不设置第一接口，不需要根据智能语音设备的外壳变化而更改核心板的硬件设计，避免硬件工程师重复劳动和设计不当引起的信号不稳定情况，进而保证了产品性能，提升了用户体验。此外，本发明还提供了一种扩展板和智能语音设备，同样具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的智能语音设备的控制电路板的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的一种智能语音设备的结构框图；
图3为本发明实施例所提供的另一种智能语音设备的结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的另一种智能语音设备的表情灯的示意图；
图5为本发明实施例所提供的另一种智能语音设备的表情灯电路的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种智能语音设备的结构框图。该智能语音设备中的核心板10可以包括：
与扩展板20上设置的和智能语音设备的外壳形态相关的第一接口21连接的语音处理器11，用于实现语音功能；其中，全部第一接口21均设置在扩展板20上。
可以理解的是，本实施例的目的可以为在智能语音设备中通过采用核心板10与扩展板20分离的架构，将全部与智能语音设备的外壳形态相关的第一接口21均设置在外围的扩展板20上，即在核心板10上不设置第一接口21，使得核心板10上的硬件设计不需随智能语音设备的外壳形态的变化而变化，保证核心板10保持不变，仅需根据智能语音设备的外壳形态的变化对应设计扩展板20，以减少硬件设计的工作量，避免硬件工程师重复劳动，提高设计生产的效率，优化成本，实现不同智能语音设备的快速迭代。
其中，本实施例中核心板10上的语音处理器11连接的设置在扩展板20上的与智能语音设备的外壳形态相关的第一接口21，可以为需要根据智能语音设备的外壳形态对应设置的接口，如USB接口、按键和电源音量旋钮等。本实施中核心板10上的语音处理器11可以通过核心板10与扩展板20之间的连接，实现与扩展板20上的第一接口21连接。具体的，对于本实施中核心板10上的语音处理器11连接的第一接口21的数量，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如扩展板20上设置有图1中USB接口、按键、电源音量旋钮、调试接口和TF卡(Trans-flash Card，快闪存储器卡)接口这5个第一接口21时，核心板10上的语音处理器11可以上述5个第一接口21连接。只要核心板10上的语音处理器11可以与设置在扩展板20上的第一接口21连接，本实施例对此不做任何限制。
对应的，对于本实施例中核心板10连接的扩展板20的具体数量，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如可以根据第一接口21的具体设置位置对应进行设置，当全部第一接口21均设置在一个扩展板20上时，核心板10可以与该扩展板20连接，即一个核心板10与一个扩展板20连接；当全部第一接口21设置在多个扩展板20上时，核心板10也可以与多个扩展板20连接。只要可以保证全部与智能语音设备的外壳形态相关的第一接口21均可以设置在扩展板20上，且核心板10可以与设置有第一接口21的扩展板20连接，本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是，对于本实施例中的核心板10上的具体硬件设计，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，可以仅包括智能语音设备所必须的实现语音功能的语音处理器11(AP，Audio Processor)；也可以还包括实现无线通讯功能的通讯处理器(CP，Communication Processor)和/或实现电源管理功能的电源管理装置，如核心板10可以为集成无线通讯和语音功能的嵌入式模组；如图2所示，核心板10还可以包括与智能语音设备的外壳形态无关的第二接口12，如图3中的喇叭接口、电池接口和麦克风(Mic)接口等的第二接口12可以直接在核心板10上使用接插件接口引出。只要可以保证核心板10上不设置与智能语音设备的外壳形态无关的第一接口21，本实施例对此不做任何限制。
具体的，对于核心板10上设置的硬件的具体类型，可以由设计人员自行设置，如图3所示，核心板10上设置有语音处理器11(AP)和通讯处理器(CP)，采用AP+CP的双核配置，AP负责语音编解码，CP负责WiFi连接及通信协议。具体的，AP可以支持多种语音编解码技术，片内配置128KB RAM(随机存取存储器),片外配置有2MB SPI Flash，4MB PSRAM(伪静态随机存储器)，2.6W功率放大器；CP可以拥有192KB RAM，2MB片外SPI Flash，主频最高至100MHz的Cortex-M4F MCU，包含IEEE 802.11b/g/n WLAN MAC/Baseband/RF。本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是，对于本实施例中的语音处理器11与第一接口21的具体连接关系，即核心板10与扩展板20的具体连接方式，可以由设计人员自行设置，如核心板10可以直接采用现有技术中常用的传统邮票孔接口或插针(DIP)接口与扩展板20连接；由于采用传统邮票孔接口或插针接口的连接方式时，需要额外设置底板，会增加设计的复杂性和成本，而且核心板10与底板焊接，拆卸难度大，因此，本实施中核心板10可以与扩展板20通过FPC线缆连接，即图3所示，在核心板10和扩展板20上设置FPC连接器接口，使核心板10与扩展板20通过FPC电缆(FPC排线)连接，进一步解决了传统邮票孔接口或插针接口的核心板10拆卸不方便，并且需要另外设计底板的问题，简化硬件设计，保证信号传输质量。只要可以通过核心板10与扩展板20之间的连接，实现语音处理器11与第一接口21的连接，本实施例对此不做任何限制。
具体的，图3所示，核心板10和扩展板20通过FPC电缆连接时，FPC连接器接口定义可以如表1所示，以实现核心板10和扩展板20之间的信号传输。
表1 FPC连接器接口定义展示表
本实施例中，本发明实施例通过采用核心板10与扩展板20分离的架构，将全部与智能语音设备的外壳形态相关的第一接口21设置在外围的扩展板20上，使得硬件工程师仅需根据具体的智能语音设备的外壳设计扩展板20，减少了硬件设计的复杂性；并且由于核心板10上不设置第一接口21，不需要根据智能语音设备的外壳变化而更改核心板10的硬件设计，避免硬件工程师重复劳动和设计不当引起的信号不稳定情况，进而保证了产品性能，提升了用户体验。
请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种智能语音设备的结构框图。该智能语音设备中的扩展板20可以包括：
与智能语音设备的外壳形态相关的第一接口21，用于向如上述实施例所提供的核心板10中的语音处理器11发送对应的接口信息。
可以理解的是，本实施例的目的可以为在智能语音设备中通过采用核心板10与扩展板20分离的架构，将全部与智能语音设备的外壳形态相关的第一接口21均设置在外围的扩展板20上，即在核心板10上不设置第一接口21，使得核心板10上的硬件设计不需随智能语音设备的外壳形态的变化而变化，保证核心板10保持不变，仅需根据智能语音设备的外壳形态的变化对应设计扩展板20，以减少硬件设计的工作量，避免硬件工程师重复劳动，提高设计生产的效率，优化成本，实现不同智能语音设备的快速迭代。
具体的，本实施中扩展板20上设置的与智能语音设备的外壳形态相关的第一接口21，可以为需要根据智能语音设备的外壳形态对应设置的接口，如USB接口、按键和电源音量旋钮等。对于扩展板20上设置的与智能语音设备的外壳形态相关的第一接口21的具体选择，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，可以包括根据智能语音设备的外壳形态对应设置的USB接口、按键、电源音量旋钮、调试接口和TF卡(Trans-flash Card，快闪存储器卡)接口中任意一项或多项；也可以包括其他需要根据智能语音设备的外壳形态对应设置的接口，如电源开关；还可以如图3所示，包括用于根据不同智能语音设备的功能需求扩展不同的外围设备的备用的输入/输出接口(I/O)，例如语音故事机可以通过备用的输入/输出接口外扩表情灯，行走语音机器人可以通过备用的输入/输出接口外扩电机驱动，本实施例对此不做任何限制。
对应的，本实施例中的扩展板20中不仅可以设置有与智能语音设备的外壳形态相关的第一接口21，还可以设置有智能语音设备的外壳形态对应的芯片或电路，如语音故事机需要扩展如图4所示的表情灯时，通过在扩展板20上设置与备用的输入/输出接口连接的LED驱动芯片，使得LED驱动芯片可以根据备用的输入/输出接口的输出，驱动对应的设置在扩展板20上或其他位置上的LED灯。具体的，如图5所示，LED驱动芯片为LED点阵驱动芯片(U9)时，仅需与3个备用的输入/输出接口连接，便可以驱动多个扩展的LED灯。
本实施例中，本发明实施例通过采用核心板10与扩展板20分离的架构，将全部与智能语音设备的外壳形态相关的第一接口21设置在外围的扩展板20上，使得硬件工程师仅需根据具体的智能语音设备的外壳设计扩展板20，减少了硬件设计的复杂性；并且可以使核心板10上不再设置有第一接口21，不需要根据智能语音设备的外壳变化而更改核心板10的硬件设计，避免硬件工程师重复劳动和设计不当引起的信号不稳定情况，进而保证了产品性能，提升了用户体验。
此外，本发明还提供了一种智能语音设备，包括：如上述实施例所提供的核心板和如上述实施例所提供的扩展板。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的扩展板和智能语音设备而言，由于其与实施例公开的核心板相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见核心板部分说明即可。
以上对本发明所提供的核心板、扩展板和智能语音设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种核心板，其特征在于，应用于智能语音设备，包括：
与扩展板上设置的和所述智能语音设备的外壳形态相关的第一接口连接的语音处理器，用于实现语音功能；其中，全部所述第一接口均设置在所述扩展板上。
2.根据权利要求1所述的核心板，其特征在于，还包括：
实现无线通讯功能的通讯处理器。
3.根据权利要求1所述的核心板，其特征在于，还包括：
与所述智能语音设备的外壳形态无关的第二接口。
4.根据权利要求3所述的核心板，其特征在于，所述第二接口，包括：麦克风接口、喇叭接口和电池接口。
5.根据权利要求1至4任一项所述的核心板，其特征在于，所述语音处理器与所述第一接口通过FPC线缆连接。
6.一种扩展板，其特征在于，应用于智能语音设备，包括：
与所述智能语音设备的外壳形态相关的第一接口，用于向如权利要求1至5任一项所述的核心板中的语音处理器发送对应的接口信息。
7.根据权利要求6所述的扩展板，其特征在于，所述第一接口，包括：USB接口、按键、电源音量旋钮、调试接口和TF卡接口中的任意一项或多项。
8.根据权利要求7所述的扩展板，其特征在于，所述第一接口，还包括：备用的输入/输出接口。
9.根据权利要求8所述的扩展板，其特征在于，还包括：
与所述输入/输出接口连接的LED驱动芯片，用于根据所述输入/输出接口的输出，驱动对应的LED灯。
10.一种智能语音设备，其特征在于，包括：
如权利要求1至5任意一项所述的核心板和如权利要求6至9任意一项所述的扩展板。
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