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== 产品名称 ==
RPI_AC108音频解码模块 4麦克 语音模块


== 概述 ==
艾尔AC108模块搭载X-POWER公司音频解码芯片和4通道硅麦克风阵列。专为树莓派设计的音频声卡扩展板，低功耗，立体声编解码，支持高音质语音捕获。也可用于DIY类似于天猫精灵、Google Assistant等智能音箱。



== 特征 ==
* 基于Raspberry Pi 40pin接口，适用于Raspberry Pi系列主板；<br><br>
* 支持Raspberry Pi Zero/Zero W/2B/3B/3B+/4等开发板 ；<br><br>
* 采用AC108低功耗立体声编解码芯片，可通过I2S接口通讯；<br><br>
* 板载4个高质量MEMS硅麦克风，可左右声道录音；<br><br>
* 板载12个可编程APA-102-2020全彩LED；<br><br>
* 供电方式：插入至树莓派获取5V和3.3V电源；<br><br>
* 逻辑电压：3.3V；<br><br>
* 树莓派控制接口：I2C，音频接口：I2S，树莓派通过I2C接口控制麦克风阵列捕获语音，然后将语音信号通过I2S接口传送到树莓派，最终由树莓派的3.5mm耳机座/HDMI接口输出音频；<br><br>
* 提供完善的参考资料，搭配树莓派可DIY类似出于天猫精灵、小度音箱、Google Assistant功能的智能音箱。<br><br>



== 介绍说明 ==
1、板子尺寸：65*65mm，重量：20g<br>
[[Image:LC-1230 1.png]]

2、接口说明<br>
[[Image:LC-1230 2.png]]        [[Image:LC-1230 3.png]]<br>



1、MIC1--MIC4: 4个模拟MEMS硅麦克风；

2、D1--D12：12个APA102全彩LED，连接到树莓派的SPI接口；

3、Raspberry Pi 2*20P座子：支持Raspberry Pi Zero/Zero W/2B/3B/3B+/4等；

4、AC108：具有I2S/TDM输出转换功能的高度集成的四通道ADC；

5、GPIO12：Grove数字端口，连接到树莓派的GPIO12和GPIO13；

6、I2C：Grove I2C接口，连接到树莓派的I2C-1。






== 硬件连接 ==
1.1、准备工作
首先确保所用的Pi运行的Raspbian操作系统是更新于2018.06.27或者2018.06.27之后，然后将WM8960模块插入Pi，接好键盘、显示器等必要的外设，Pi连上WiFi/有线网络，如下图：
[[Image:LC-1230 4.png]]<br>




1.2、换源
在安装驱动之前，请根据以下流程切换源到清华：<br>

（1）输入：sudo nano /etc/apt/sources.list<br>
[[Image:LC-1230 5.png]]<br>




（2）用#注释掉原文件内容，用以下内容替代<br>

deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main non-free contrib<br>

deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main non-free contrib<br>

[[Image:LC-1230 6.png]]<br>

输入完成后按Ctrl+X键保存退出




1.3、驱动下载并安装<br>
输入：git clone https://github.com/respeaker/seeed-voicecard.git  #下载驱动<br>
输入：cd seeed-voicecard      #打开文件夹<br>
输入：sudo ./install.sh       #安装声卡驱动<br>
输入：sudo reboot             #重启Pi<br>
[[Image:LC-1230 7.png]]<br>
[[Image:LC-1230 8.png]]<br>





1.4、检查声卡名称是否与源代码seeed-voicecard相匹配<br>
输入：arecord -L<br>
[[Image:LC-1230 9.png]]<br>





2、安装Python和虚拟环境<br>

  这样是为了隔离SDK与系统Python包关系<br>
输入：cd /home/pi<br>
输入：git clone https://github.com/respeaker/4mics_hat.git<br>
输入：cd /home/pi/4mics_hat<br>
输入：sudo apt install python-virtualenv              #安装Python2虚拟环境<br>
输入：virtualenv --system-site-packages ~/env         #建立虚拟环境，命名env<br>
输入：source ~/env/bin/activate                       #激活虚拟环境<br>
输入：pip install spidev gpiozero                     #安装需要的工具包<br>
[[Image:LC-1230 10.png]]<br>




3、控制APA102 LED的示例<br>

3.1、APA102 LED接口配置<br>
板载的APA102 LED通过Pi的SPI接口来控制，故需要先配置Pi的SPI接口。<br>

步骤如下：<br>
●输入：sudo raspi-config<br>
●选择“SPI”<br>
●选择“Yes”<br>
●选择“OK”<br>
●选择“Finish”<br>




3.2、运行APA102 LED<br>
输入：cd /home/pi<br>
输入：git clone https://github.com/respeaker/4mics_hat.git<br>
输入：cd /home/pi/4mics_hat<br>
输入：sudo apt install python-virtualenv       #安装Python 虚拟环境<br>
输入：virtualenv --system-site-packages ~/env  #创建Python 虚拟环境<br>
输入：source ~/env/bin/activate                #激活Python 虚拟环境<br>
输入：pip install spidev gpiozero              #安装spidev和gpiozero<br>
[[Image:LC-1230 11.png]]<br>
[[Image:LC-1230 12.png]]<br>



输入：python pixels.py                   #运行APA102 LED，LED会闪烁<br>
[[Image:LC-1230 13.png]]<br>




4、Alexa SDK和DuerOS SDK
  
由于国内登录不上Google Assistant，所以使用在国内能连接的Alexa和百度DuerOs作为语音引擎，开发出能让大多数人使用的语音互助系统。<br>

4.1、配置和DOA测试<br>

（1）配置Voice engine
输入：source ~/env/bin/activate              #激活Python虚拟环境<br>
输入：cd ~/4mics_hat<br>
输入：sudo apt install libatlas-base-dev     #安装snowboy depend<br>
输入：sudo apt install python-pyaudio        #安装pyaudio音频处理包<br>
输入：pip install ./snowboy*.whl             #安装snowboy for KWS<br>
输入：pip install ./webrtc*.whl              #安装webrtc for DOA<br>
输入：cd ~/<br>
输入：git clone https://github.com/voice-engine/voice-engine  #write by seeed<br>
输入：cd voice-engine/<br>
[[Image:LC-1230 14.png]]<br>





4.2、运行
在虚拟环境下运行python kws_doa.py。请用snowboy来唤醒，我们就可以看到方位信息。

输入：python setup.py install<br>
输入：cd examples<br>