百度tts ESP32S3 Sense Seeed XIAO 【基于MAX98357的Minimax（百度）长文本语音合成TTS 接入教程】

【基于MAX98357的Minimax（百度）长文本语音合成TTS 接入教程】

1. 前言2. 先决条件2.1 硬件准备2.2 软件准备2.3 接线

3. 核心代码3.1 驱动实现3.2 代码解析

4. 播放文本5. 结论

视频地址：

SeeedXIAO ESP32S3 Sense【基于MAX98357的Minimax（百度）长文本语音合成TTS 接入教程】

1. 前言

随着物联网技术的快速发展，智能设备的交互方式也在不断进化。语音合成技术（TTS）作为人机交互的重要组成部分，正变得越来越普及。本文将介绍如何利用SeeedXIAO ESP32S3 Sense开发板与MAX98357音频放大器结合，实现与Minimax长文本语音合成服务的集成，打造一个功能丰富的语音交互系统。

2. 先决条件

2.1 硬件准备

ESP32开发板（推荐XIAO开发板）MAX98357 I2S 音频放大器模块扬声器跳线（杜邦线）

目前这是我使用的ESP32S3官方硬件（小小的身材有大大的力量）只需要35元加摄像头麦克风79元，后期我会整理相关专栏进行Arduino系统学习。有需要可以购买xiao开发板，SeeedXIAO ESP32S3 Sense硬件购买地址：https://s.click.taobao.com/lekazrt

2.2 软件准备

Arduino IDE：下载并安装 Arduino IDE；ESP32 开发板库：在 Arduino IDE 中添加 ESP32 支持；参考博客：【esp32c3配置arduino IDE教程】为安装过程留出一些时间，具体时间可能因您的互联网连接而异。ESP32-audioI2S库安装

首先到GITHUB下载「ESP32-audioI2S」仓库地址：https://github.com/schreibfaul1/ESP32-audioI2S/解压源码包把解压的文件放进Arduino IDE的libraries文件夹

ArduinoJson库安装安装成功如上

2.3 接线

ESP32与MAX98357的接线非常简单，只需要将ESP32的I2S接口与MAX98357的相应引脚连接即可。具体接线如下：

XIAO D4（ ESP32的I2S_BCLK_5）连接到MAX98357的BCLKXIAO D3（ ESP32的I2S_LRC_4）连接到MAX98357的LRCXIAO D5（ ESP32的I2S_DOUT_6）连接到MAX98357的DIN

3. 核心代码

下面准备进行了基于ESP32 的硬件测试，此部分有源码分享和代码解析两部分

3.1 驱动实现

在Arduino IDE中，首先需要安装ESP32-audioI2S库和ArduinoJson库。然后将ESP32S3N8R8开发板与MAX98357音频放大器结合，实现与Minimax长文本语音合成TTS服务的集成。以下是一个简单的示例接入Minimax 代码：

#include

#include "Arduino.h"

//1. Replace with your network credentials

const char* ssid = "J09 502";

const char* password = "qwertyuiop111"; // Change this to your WiFi password

String voice_id = "female-tianmei-jingpin"; //青年大学生音色：male-qn-daxuesheng;甜美女性音色：female-tianmei;男性主持人：presenter_male;女性主持人：presenter_female

// 2. Replace with your OpenAI API key

const char* apiKey = "eyJhbGciOiaWwiOiIiLCJDcmVhdGVUaW1lIjoiMjAyNC0wMy0xNiAxMzoyNDoxOCIsImlzcyI6Im1pbmltYXgifQ.WlEj8Nk0j_WOMXZE9SbIC8sHpwJ6R6Pi8Spl5mahJsW3-Jsz7Ev53sGGz3v__Bd5dDkt7o9-Y8BOW0WZq2ImaN7Rof7YNtYnYnvPNDyGx23_xRqq5co9P5UkC3ciYEcIch2SUZ5QPkXR-sMUPzhdowSYvfdu1N25kdKJ8GE_63NfCnsdDVt8mv0wQSSweJK0yf_C8a8ADdB1uF4vg_WKMDjHlvzERsoNZgX6FYtr-bee85rIyu4U-OrbUvEpR1FLPXa7lTlx65QvhVIYGbIKde7ERIT_7QLOQoVFvPz0gX-H6V7UlmSRgRy4LK_R9mvV5TqCy3v90WK_AFuwEhPXcg";

const char* group_id = "1759482180095975904";

const char* url = "https://api.minimax.chat/v1/t2a_pro?GroupId=1759482180095975904";

char myCharPointer;

//扬声器引脚

#define I2S_DOUT 6 // DIN connection

#define I2S_BCLK 5 // Bit clock

#define I2S_LRC 4 // Left Right Clock

Audio audio;

String answerv;

String getvAnswer(void) {

HTTPClient http1;

http1.setTimeout(10000);

http1.begin(url);

http1.addHeader("Content-Type", "application/json");

String token_key = String("Bearer ") + apiKey;

http1.addHeader("Authorization", token_key);

// 创建一个StaticJsonDocument对象，足够大以存储JSON数据

StaticJsonDocument<200> doc;

// 填充数据

doc["text"] = "我是鹏鹏的小助手，你好鸭";

doc["model"] = "speech-01";

doc["audio_sample_rate"] = 32000;

doc["bitrate"] = 128000;

doc["voice_id"] = voice_id;

// 创建一个String对象来存储序列化后的JSON字符串

String jsonString;

// 序列化JSON到String对象

serializeJson(doc, jsonString);

int httpResponseCode1 = http1.POST(jsonString);

if (httpResponseCode1 != 200) {

Serial.println("HTTP Request Failed");

http1.end();

return "";

}

String reason = http1.getString();

Serial.println("Received response:");

Serial.println(reason);

http1.end();

DynamicJsonDocument jsonDoc1(1024);

deserializeJson(jsonDoc1, reason);

String outputText = jsonDoc1["audio_file"];

return outputText;

}

void set_voice() {

answerv = getvAnswer();

Serial.print(answerv);

char myCharPointer[answerv.length() + 1]; // 分配足够的空间来存储字符串

strcpy(myCharPointer, answerv.c_str()); // 复制字符串到 myCharPointer

audio.connecttohost(myCharPointer); // 128k mp3

}

void setup() {

// Initialize Serial

Serial.begin(115200);

// Connect to Wi-Fi network

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(ssid, password);

Serial.print("Connecting to WiFi ..");

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

Serial.print('.');

delay(1000);

}

Serial.println(WiFi.localIP());

// print the SSID of the network you're attached to:

Serial.print("SSID: ");

Serial.println(WiFi.SSID());

// print your WiFi shield's IP address:

IPAddress ip = WiFi.localIP();

Serial.print("IP Address: ");

Serial.println(ip);

audio.setPinout(I2S_BCLK, I2S_LRC, I2S_DOUT);

audio.setVolume(20); // 0...21

// audio.connecttohost("https://minimax-algeng-chat-tts.oss-cn-wulanchabu.aliyuncs.com/audio%2Ftts-mp3-20240406123922-amZgimLG.mp3?Expires=1712493562&OSSAccessKeyId=LTAI5tGLnRTkBjLuYPjNcKQ8&Signature=omJ5fmpPvXMoR1nk9D8UbJqR3L4%3D"); // 128k mp3

}

void loop() {

audio.loop();

while (Serial.available() > 0) {

char voice = Serial.read();

// Serial.println(voice);

switch (voice) {

case '1':

voice_id = "male-qn-daxuesheng";

break;

case '2':

voice_id = "female-tianmei";

break;

case '3':

voice_id = "presenter_male";

break;

case '4':

voice_id = "presenter_female";

break;

}

Serial.println(voice_id);

set_voice();

}

百度TTS接入代码如下：

#include

#include "Arduino.h"

#include "WiFiMulti.h"

#include "Audio.h"

// 1、修改MAX98357喇叭接口

#define I2S_DOUT 6

#define I2S_BCLK 5

#define I2S_LRC 4

Audio audio;

WiFiMulti wifiMulti;

// 2、修改WiFi密码

const char *ssid = "J09 502";

const char *password = "qwertyuiop111"; // Change this to your WiFi password

// 3、修改百度语音助手的用户信息

const char *API_KEY = "BXL2YS5w67Xw5XDq";

const char *SECRET_KEY = "pb2zIW2Nch2uNtceKX";

// 4、修改播放文本内容

String encodedText = "人家刚满18岁";

const int PER = 4;

const int SPD = 5;

const int PIT = 5;

const int VOL = 5;

const int AUE = 6;

const char *TTS_URL = "https://tsn.baidu.com/text2audio";

String url = TTS_URL;

void setup() {

Serial.begin(115200);

WiFi.begin(ssid, password);

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(1000);

Serial.println("Connecting to WiFi...");

}

Serial.println("Connected to WiFi");

encodedText = urlEncode(urlEncode(encodedText));

tts_get();

player();

}

void tts_get() {

const char *headerKeys[] = { "Content-Type", "Content-Length" };

// 5、修改百度语音助手的token

url += "?tok=24.e169f864a91715325118.282335-57722200";

url += "&tex=" + encodedText;

url += "&per=" + String(PER);

url += "&spd=" + String(SPD);

url += "&pit=" + String(PIT);

url += "&vol=" + String(VOL);

url += "&aue=" + String(AUE);

url += "&cuid=esp32s3";

url += "&lan=zh";

url += "&ctp=1";

HTTPClient http;

Serial.print("URL: ");

Serial.println(url);

http.begin(url);

http.collectHeaders(headerKeys, 2);

int httpResponseCode = http.GET();

if (httpResponseCode > 0) {

if (httpResponseCode == HTTP_CODE_OK) {

Serial.print("Content-Type = ");

Serial.println(http.header("Content-Type"));

String contentType = http.header("Content-Type");

if (contentType.startsWith("audio")) {

Serial.println("合成成功，返回的是音频文件");

// 处理音频文件，保存到SD卡或者播放

} else if (contentType.equals("application/json")) {

Serial.println("合成出现错误，返回的是JSON文本");

// 处理错误信息，根据需要进行相应的处理

} else {

Serial.println("未知的Content-Type");

// 可以添加相应的处理逻辑

}

} else {

Serial.println("Failed to receive audio file");

}

} else {

Serial.print("Error code: ");

Serial.println(httpResponseCode);

}

http.end();

}

void loop() {

audio.loop();

if (Serial.available()) { // put streamURL in serial monitor

audio.stopSong();

String r = Serial.readString();

r.trim();

if (r.length() > 5) audio.connecttohost(r.c_str());

log_i("free heap=%i", ESP.getFreeHeap());

}

void player() {

// WiFi.mode(WIFI_STA);

// wifiMulti.addAP(ssid.c_str(), password.c_str());

// wifiMulti.run();

// if(WiFi.status() != WL_CONNECTED){

// WiFi.disconnect(true);

// wifiMulti.run();

// }

const char *host = url.c_str();

audio.setPinout(I2S_BCLK, I2S_LRC, I2S_DOUT);

audio.setVolume(12); // 0...21

audio.connecttohost(host); // 128k mp3

}

同样需要修改WiFi密码和百度TTS配置

3.2 代码解析

修改网络连接：使用WiFi.begin(ssid, password)连接到Wi-Fi网络。

//1. Replace with your network credentials

const char* ssid = "J09 502";

const char* password = "qwertyuiop111"; // Change this to your

修改API密钥：将获取的apiKey和group_id替换到代码中相应的位置。

// 2. Replace with your OpenAI API key

const char* group_id = "1759482180095975904";

const char* url = "https://api.minimax.chat/v1/t2a_pro?GroupId=1759482180095975904";

去Minimax官网获取：https://www.minimaxi.com/user-center/basic-information

group ID获取 api KEy获取 const char* url = "https://api.minimax.chat/v1/t2a_pro?GroupId=1759482180095975904";请求不需要变化

音色选择：通过1234分别选择//青年大学生音色：male-qn-daxuesheng;甜美女性音色：female-tianmei;男性主持人：presenter_male;女性主持人：presenter_female音频播放：使用audio.connecttohost(myCharPointer)将获取的音频文件URL传递给MAX98357进行播放。

以上通过发送HTTP请求到Minimax TTS API，将文本转换为语音。将转换后的语音文件通过MAX98357播放出来。

4. 播放文本

先上烧录配置

在ESP32上运行上述代码后，它将自动连接到WiFi并开始播放指定的MP3音乐文件。你也可以通过串口发送1234分别选择//青年大学生音色：male-qn-daxuesheng;甜美女性音色：female-tianmei;男性主持人：presenter_male;女性主持人：presenter_female，以实现在线播放。打开串口115200波特率，选择没有结束符，输入1等待答复

5. 结论

拾拾拾现在，我们在本教程中，您学习了通过本教程，您应该能够成功地将ESP32S3N8R8开发板与MAX98357音频放大器结合，实现与Minimax长文本语音合成TTS服务的集成。这不仅能够为您的项目增加语音交互功能，还能够提升用户体验。从而实现对外部世界进行感知，充分认识这个有机与无机的环境，在实际应用中，您可能还需要考虑如何优化网络请求的效率、如何处理不同语言和口音的文本，以及如何提高系统的稳定性和响应速度。希望本教程能够作为您开始探索语音合成技术的一个起点，随着技术的不断进步，未来将有更多创新的应用等待着我们去发现和实现。拾拾拾科学地合理地进行创作和发挥效益，然后为人类社会发展贡献一点微薄之力。藍藍藍

参考资料：

ESP32-audioI2S库MAX98357芯片手册https://github.com/schreibfaul1/ESP32-audioI2S/【ESP32使用MAX98357播放音频】

如果你有任何问题，可以通过下面的二维码加入鹏鹏小分队，期待与你思维的碰撞

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