Neuer 32-bit Arm®Cortex®-M0+ Flash-Mikrocontroller für Sprachausgabe und Audiowiedergabe über Lautsprecher oder Buzzer

Sprachausgabe oder Audiowiedergabefunktionen in moderner Heimelektronik wie z.B. in Haushaltsgeräten und Unterhaltungselektronik, Fernbedienungen aller Art im Smart Home Bereich, in Spielzeugen, in vielen Industrieanwendungen wie der Gebäudeautomation oder in Aufzügen und Schließsystemen, in Gesundheits-und Fitnessgeräten oder als Alarmfunktion in Produktionsstätten oder Leitsystemen in Einkaufszentren und Fabriken werden immer beliebter. Als Alternative zur visuellen Darstellung wird die Wertschöpfung vieler Produkte durch eine integrierte Sprachausgabe oder Audiowiedergabefunktion deutlich aufgewertet.

Der S1C31D51 ist ein Single Chip Mikrocontroller basierend auf dem ARM® Cortex®- M0+ Prozessor und besitzt einen zusätzlichen integrierten Hardware Prozessor zur Audioausgabe. Mit dieser Lösung können über zwei getrennte Ausgabekanäle gleichzeitig Sprachausgabe und Audiowiedergabe unterstützt werden. Durch die Möglichkeit die Sprachausgabe auch zusätzlich über einen Buzzer und nicht nur über einen Lautsprecher zu realisieren wird die Anzahl der Anwendungsmöglichkeiten mit dem neuen Mikrocontroller deutlich erweitert. Herkömmliche Buzzer Lösungen bieten eine eher minderwertige Audioqualität welche durch eine geringe Lautstärke und einer begrenzten Bandbreite begründet ist. Die Audioqualität der Sprachausgabe über einen Buzzer verbesserte Epson mittels einer eigenen Kombination aus Software und dedizierter Hardware.

Der integrierte zusätzliche Hardware Prozessor besitzt zwei spezielle Merkmale.

Zum einen bietet der Hardware Prozessor die Möglichkeit Sprach-und Audiodaten über einen Lautsprecher sowie einen Buzzer wiederzugeben sodass keinerlei CPU-Ressourcen benötigt werden und die CPU während der Sprachausgabe und Audiowiedergabe uneingeschränkt für andere Aufgaben bereitsteht oder auch in einen stromsparenden Power Save Mode gelegt werden kann. Die Sprach-und Audiodaten werden mit Hilfe eines Epson eigenen Codec Format EOV (Epson Own Voice) bei einer Abtastrate von 15.635kHz und 16kbps komprimiert. Dies führt dazu, die Sprach-und Audiodaten im Vergleich zum Standard ADPCM Codec deutlich zu verkleinern und dadurch die Möglichkeit bestünde mehr Sprach-und Audiodaten im Speicher in bis zu 12 verschiedenen Sprachen ablegen zu können.   

Einen großen Vorteil bietet das für Kunden kostenlose ESPER2 Voice Data Creation PC Tool. Es ist ein einfaches Software Entwicklungstool um sehr schnell und ohne großen Aufwand Sprach-und Audiodaten in bis zu 12 verschiedenen Sprachen zu generieren. Damit werden kostspielige und zeitintensive Studioaufnahmen vermieden. Auch bereits vorhandene WAV Dateien können sehr leicht in das ESPER2 Tool eingebunden und weiter benutzen werden.  

Zum anderen führt der integrierte Hardware Prozessor auch sicherheitsrelevante Funktionen wie einen Selbstcheck durch, somit werden keinerlei CPU Ressourcen benötigt. Fehlerhafte Daten im integrierten RAM und Flashspeicher oder auch im extern angebundenen QSPI Flashspeicher werden damit sicher erkannt.   

Epson ist stets bestrebt Kunden darin zu unterstützen die Leistungsfähigkeit neuer Produkte mit Lösungen zu verbessern, die auf Epsons Kerntechnologien basieren damit diese wirksam und bestmöglich genutzt werden können um kompaktere, energieeffizientere Produkte mit hoher Präzision anbieten zu können.

Besondere Produktmerkmale

1. Verschiedene Möglichkeiten der Sprachausgabe und Audiowiedergabe 

• Elektromagnetischer Buzzer^*1
• Piezoelektrischer Buzzer
• Lautsprecher

^*1  Auf dem S1C31D51 Evaluation Board befindet sich ein elektromagnetischer und piezoelektrischer Buzzer von TDK Corporation. Eine erste Einschätzung der zu erwartenden Qualität der Audiowiedergabe über einen Buzzer kann man somit direkt mit Hilfe der aufgespielten Demosoftware bekommen.

1. Der integrierte Hardware Prozessor führt alle notwendigen Operationen aus zur Sprachausgabe und Audiowiedergabe aus, es werden keinerlei CPU Ressourcen benötigt. 

   – Unterstützung verschiedenster Funktionen für Sprachausgabe und Audiowiedergabe

• Zwei getrennte Ausgabekanäle um Sprache auszugeben und gleichzeitig Hintergrundmusik wiederzugeben
• Veränderung der Sprachgeschwindigkeit in 5% Schritten in einem Bereich von 75% bis 125%
• Die Abtastrate von 15.625kHz ist ausreichend um gleichzeitig Audiodaten wederzugeben und Sprache auszugeben
• EOV (Epson eigenes Codec Format), ein qualitativ sehr hochwertiger und stark komprimierter Algorithmus (16/24/32/40kbps) 

– Self-memory check Funktion

• Integrierter RAM Speicher (Lese/Schreib Check, MARCH-C START)
• Integrierter Flashspeicher (Quersummencheck, CRC)
• Externer QSPI Flashspeicher(Quersummencheck, CRC)

– Einfaches Hardware Prozessor Interface 

• Sprach- und Audiodaten werden eine Nummer (ID) zugeordnet, die in ein Register des Hardware Prozessors geschrieben wird, sodass kein Code für die Verknüpfung der Audiodaten erstellt werden muss.  

1. Einfache Generierung von Sprach-und Audiodaten

– Keine Studioaufnahme notwendig. Es ist nur das PC basierte Software Tool ESPER2 notwendig, um Sprachdaten in folgenden Sprachen zu generieren  

• Amerika: Amerikanisches Englisch, Amerikanisches Spanisch, Kanadisches Französisch 
• Europa: Britisches Englisch, Deutsch, Französisch, Spanisch, Italienisch, Russisch
• Asien: Japanisch, Chinesisch, Koreanisch 

– Audiodaten können als Wavedateien sehr einfach importiert werden 

Weitere Informationen wie Spezifikation des S1C31D51 und der kompletten S1C31 Familie findet man auf unserer Webseite: http://global.epson.com/products/semicon/products/mcu/armcore_index.html

ARM und Cortex sind eingetragene Warenzeichen von ARM Limited (oder deren Tochterfirmen) innerhalb der EU und anderen Ländern. Alle Rechte vorbehalten.

Anmerkung: Mehr Informationen zu diesem Produkt findet man auf der Webseite global.epson.com/products_and_drivers/semicon/products/micro_controller/armcore/

Über die Epson Gruppe
Epson ist ein weltweit führender Technologiekonzern. Indem er Menschen, Entwicklungen und Informationen mit den eigenen effizienten, kompakten und präzisen Technologien verbindet, will er zu einem unverzichtbaren Teil der Gesellschaft werden. Epson ist ein innovatives Unternehmen und hat sich zum Ziel gesetzt, mit seinen Produkten die Erwartungen seiner Kunden in den Bereichen Inkjet, visuelle Kommunikation, Wearables und Robotik stets zu übertreffen. Für Epson ist es wichtig, zur Schaffung einer nachhaltig wirtschaftenden Gesellschaft aktiv beizutragen und die Ziele der Vereinten Nationen zur nachhaltigen Entwicklung zu unterstützen. Unter der Führung der japanischen Seiko Epson Corporation erwirtschaftet die weltweit agierende Epson Gruppe einen Jahresumsatz von mehr als 1 Billion Yen. 
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