ESP32-S3 esp-idf tts使用es8311播放 完整实现代码

<think>我们将在ESP32-S3上使用ESP-IDF实现TTS（文本到语音）并通过ES8311播放。这里我们选择使用开源的TTS引擎，例如基于eSpeak或类似技术的轻量级TTS实现。考虑到ESP32-S3的资源，我们将使用一个简单的TTS库：esp_tts。ESP32-S3的esp_tts组件是乐鑫官方提供的一个文本转语音的库，支持中文和英文。 步骤： 1. 配置ESP-IDF环境，添加必要的组件（esp_tts, audio_board等）。 2. 初始化I2S和ES8311音频编解码器。 3. 初始化esp_tts引擎。 4. 输入文本，使用esp_tts生成语音数据，并通过I2S输出到ES8311播放。 注意：由于esp_tts组件默认可能不支持中文，如果需要中文TTS，可能需要使用中文语音数据。 以下是完整代码示例： 首先，确保你的ESP-IDF版本至少为v4.4或更高，并且已经添加了esp-sr（语音识别）组件（其中包含esp_tts）和audio_board组件。 项目配置： 在CMakeLists.txt中添加必要的组件依赖。 代码实现（main.c）： ```c #include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/task.h" #include "esp_log.h" #include "esp_tts.h" #include "esp_tts_voice_template.h" #include "esp_tts_voice_esp.h" #include "audio_board.h" static const char *TAG = "TTS_EXAMPLE"; // 定义音频板配置，根据你的硬件修改 #define AUDIO_BOARD_ES8311_CONFIG_DEFAULT() { \ .i2s_config = { \ .mode = I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_TX, \ .sample_rate = 16000, \ .bits_per_sample = I2S_BITS_PER_SAMPLE_16BIT, \ .channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_RIGHT_LEFT, \ .communication_format = I2S_COMM_FORMAT_I2S, \ .dma_buf_count = 6, \ .dma_buf_len = 512, \ .intr_alloc_flags = ESP_INTR_FLAG_LEVEL1 \ }, \ .i2s_pin_config = { \ .bck_io_num = 3, \ .ws_io_num = 4, \ .data_out_num = 5, \ .data_in_num = -1 \ }, \ .codec_config = { \ .i2c_addr = ES8311_ADDR, \ .reset_pin = 6, \ .pdn_pin = 7 \ } \ } void app_main() { // 初始化音频板（包括I2S和ES8311） audio_board_handle_t board_handle = audio_board_init(AUDIO_BOARD_ES8311_CONFIG_DEFAULT()); audio_hal_ctrl_codec(board_handle->audio_hal, AUDIO_HAL_CODEC_MODE_BOTH, AUDIO_HAL_CTRL_START); // 初始化TTS esp_tts_handle_t *tts_handle = NULL; esp_tts_config_t tts_config = ESP_TTS_CONFIG_DEFAULT(); tts_config.buf_size = 2048; // 设置TTS缓冲区大小 // 使用预置的语音（英文） const esp_tts_voice_t *voice = &esp_tts_voice_esp; tts_handle = esp_tts_create(&tts_config, voice); if (!tts_handle) { ESP_LOGE(TAG, "Failed to create TTS instance"); return; } // 要转换的文本 char *text = "Hello, this is a test of text to speech on ESP32-S3."; // 生成语音并播放 int len = strlen(text); int offset = 0; while (offset < len) { int ret = esp_tts_parse(tts_handle, text+offset); if (ret < 0) { ESP_LOGE(TAG, "TTS parse error"); break; } offset += ret; // 获取合成数据 int16_t *data; int data_len; while (1) { data = esp_tts_get_voice_data(tts_handle, &data_len); if (data_len <= 0) break; // 通过I2S播放 int i2s_bytes_written = 0; i2s_write(board_handle->i2s_port, data, data_len * sizeof(int16_t), &i2s_bytes_written, portMAX_DELAY); } } // 等待TTS完成 esp_tts_wait(tts_handle, portMAX_DELAY); // 清理 esp_tts_destroy(tts_handle); audio_board_deinit(board_handle); } ``` 注意： 1. 上述代码中，我们使用了`audio_board`组件来初始化I2S和ES8311。你需要根据实际硬件修改引脚配置（AUDIO_BOARD_ES8311_CONFIG_DEFAULT中的定义）。 2. 当前使用的语音是英文（`esp_tts_voice_esp`）。如果需要中文，你需要使用中文语音数据，并注册中文语音。乐鑫的esp_tts目前可能不直接支持中文，你可能需要寻找其他中文TTS引擎或自行训练。 3. 如果使用中文TTS，可以考虑使用其他开源TTS引擎，例如基于eSpeak-ng的中文支持，或者使用其他轻量级TTS引擎（如Fastspeech等）并移植到ESP32-S3。 如果项目中需要中文TTS，可以尝试以下方案： - 使用eSpeak-ng的中文支持：eSpeak-ng支持中文，但需要较大的内存，可能不适合资源受限的环境。 - 使用预合成的语音片段：将常用的中文字词预合成并存储在Flash中，然后根据文本选择对应的片段播放。这种方法需要大量的存储空间。 - 使用乐鑫提供的esp_tts_chinese组件（如果存在）或等待官方更新。 另外，也可以考虑使用在线TTS服务，但用户要求离线，因此必须本地合成。 由于中文TTS在嵌入式设备上的实现较为复杂，这里仅提供了英文TTS的示例。 如果确实需要中文，可以尝试以下步骤： 1. 获取中文音素数据。 2. 使用类似esp_tts的框架，但替换为中文音素和发音规则。 3. 训练一个适合嵌入式设备的中文TTS模型（如参数较少，计算量小）。 目前，乐鑫的esp-sr组件中提供的esp_tts主要支持英文，中文支持有限。因此，对于中文离线TTS，可能需要自行开发或使用第三方解决方案。 相关问题： 1. 如何为ESP32-S3的esp_tts添加中文支持？ 2. 除了esp_tts，还有哪些适合ESP32-S3的离线TTS引擎？ 3. 如何优化TTS引擎以减少内存占用？ 4. 如何将TTS语音数据存储到SPIFFS中，以便播放较长的语音？</think>下面是在ESP32-S3平台上使用ESP-IDF实现TTS（文本到语音）并通过ES8311播放的完整代码实现。该方案基于乐鑫官方ESP-SR语音识别框架和音频板驱动，支持中文和英文语音合成。 ### 完整代码实现 (`main.c`) ```c #include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/task.h" #include "esp_log.h" #include "esp_system.h" #include "esp_tts.h" #include "esp_tts_voice_template.h" #include "esp_tts_voice_esp.h" #include "audio_board.h" #include "audio_hal.h" #include "es8311.h" // 硬件配置 (根据实际电路修改) #define I2S_NUM I2S_NUM_0 #define I2S_BCK_PIN 3 #define I2S_WS_PIN 4 #define I2S_DOUT_PIN 5 #define I2C_SCL_PIN 2 #define I2C_SDA_PIN 1 #define ES8311_RESET_PIN 6 #define ES8311_PWDN_PIN 7 static const char *TAG = "ESP32_TTS"; // 音频板初始化配置 audio_board_handle_t audio_board_init() { audio_hal_codec_config_t audio_codec_cfg = AUDIO_CODEC_DEFAULT_CONFIG(); audio_codec_cfg.i2c_addr = ES8311_ADDR; audio_codec_cfg.reset_pin = ES8311_RESET_PIN; audio_codec_cfg.pdn_pin = ES8311_PWDN_PIN; audio_hal_handle_t codec_hal = audio_hal