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搭配 XIAO ESP32S3 的 reSpeaker Flex

概述​

reSpeaker Flex ESP32 版本在核心板上集成并预焊接了 XIAO ESP32S3 模块，提供内置 Wi-Fi 和 Bluetooth 连接，用于无线控制与边缘处理。系统由 XMOS XVF3800 语音处理器驱动，并保持相同的模块化架构，即通过柔性的 24 针 FPC 线缆将麦克风阵列板连接到核心板，方便在设备外壳内部灵活布置。它支持圆形和线性两种 4 麦克风阵列，可实现 360° 全向拾音或面向前方的定向拾音。系统既可通过 USB（UAC 2.0）也可通过 I2S 运行，而集成的 ESP32S3 则实现 IoT 连接、本地控制以及与嵌入式应用更易集成。

reSpeaker Flex XVF3800 线性阵列，搭配 XIAO ESP32S3 reSpeaker Flex XVF3800 圆形阵列，搭配 XIAO ESP32S3
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特性​

  • 分体式模块化设计：核心板与麦克风阵列板物理分离，通过 FPC 软排线连接，可在任意产品机壳中灵活放置

  • 多种麦克风配置可选：可在同一核心板上切换圆形 4 麦阵列（360° 拾音，44mm 间距）或线性 4 麦阵列（180° 前向指向性，33mm 间距）

  • XMOS XVF3800 音频处理：完整支持 AEC、AGC、DoA、多通道波束成形、VAD、噪声抑制和混响消除

  • 双工作模式：USB UAC 2.0 实现与 PC 和 SBC 的即插即用；I2S 模式用于直接嵌入式集成

  • 双 USB 连接方式：USB-C 接口和 PH2.0 锁扣接口均支持 UAC 2.0 音频和 DFU 固件升级

  • 板载扬声器功放：通过 JST 接口驱动 10W 4 欧姆扬声器，并提供 3.5mm AUX 耳机输出

  • XIAO ESP32S3 支持：预焊模块提供 Wi-Fi/Bluetooth 功能，I2S 与 I2C 总线直接连接 XVF3800，实现无线控制与音频转发

  • 固件灵活性：双 USB 固件版本（2 通道和 6 通道）、I2S 固件、通过 dfu-util 进行 DFU 升级，以及断电保持配置

  • Python SDK：可通过 Python 调整录音格式、音量、算法参数和通道路由

主要组件​

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核心板​

组件 / 特性描述
主音频处理器XMOS XVF3800（固件 v3.2.1），负责所有音频 DSP，包括 AEC、波束成形、DoA 和噪声抑制
音频编解码器TLV320AIC3104，负责音频转换和 DAC 输出
FPC 麦克风阵列接口24 针带锁扣 FPC 连接器，支持最多 8 麦阵列和 2 路 GPIO 线
USB-C 接口UAC 2.0 音频、DFU 固件升级与供电
PH2.0 接口带锁扣连接器；提供与 USB-C 接口相同的 UAC 2.0 音频与 DFU 支持
3.5 mm AUX 插孔侧向出线耳机输出，由板载 DAC 驱动
扬声器 JST 接口直立安装连接器，可驱动最高 10W、4Ω 扬声器；预留焊盘用于扬声器硬连线
外部电源端子为整个系统提供 12V 供电并支持 10W 扬声器负载（P1 优先级）
RST 按钮XVF3800 的硬件复位
SafeMode（Boot）按钮上电时按住以进入安全模式进行固件恢复
PWR 指示灯绿色电源指示灯
调试焊盘预留给 XMOS XTAG4 的焊盘（出厂未焊接）
XMOS 3800 IO 排针引出 I2C、I2S、5V/GND、扬声器引脚及其余 XVF3800 IO 的排针/焊盘
安装孔4 × M3 安装孔
XIAO ESP32S3当用作主控设备时，支持焊接 XIAO ESP32S3
XIAO ESP32S3 GPIO剩余 GPIO 可用于 IO 与外设扩展

圆形阵列板​

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组件 / 特性描述
麦克风4× PDM MEMS 麦克风，间距 44 mm，呈圆形排布
拾音模式360° 全向音频采集
接口通过 FPC 连接器连接到核心板
安装方式3 × M3 安装孔，便于固定在外壳或支架上

线性阵列板​

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组件 / 特性描述
麦克风4× PDM MEMS 麦克风，间距 33 mm，呈线性排布
拾音模式约 180° 的前向拾音模式，对后侧声源进行抑制
接口FPC 连接器；线缆可从侧面或背面走线
安装方式2 × M3 安装孔

XIAO ESP32S3 支持​

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reSpeaker Flex 核心板包含专用焊盘，可焊接 Seeed Studio XIAO ESP32S3 模块，在 XVF3800 音频处理链路之上增加 Wi-Fi 与 Bluetooth 连接能力。包含 XIAO 的 SKU（-C4-1 和 -L4-1）在出厂时已预装此模块；基础 SKU（-C4-0 和 -L4-0）则保留焊盘但不焊接模块。 当安装 XIAO 后，它与 XVF3800 之间具备以下连接：

  • I2S 总线 — 双总线（播放与录音），共享 BCLK、MCLK 与 LRCLK，用于双向音频流传输
  • I2C 总线 — 供 XIAO 读取和写入 XVF3800 配置参数
  • RST 线 — XIAO 可通过专用 IO 引脚对 XVF3800 进行硬件复位
  • 剩余 XIAO IO — 通过带标签的排针/焊盘引出，供用户扩展

排针接口​

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24 芯 FPC 线缆​

FPC 麦克风阵列接口为 24 针、0.5mm 间距并带锁扣的连接器，包装中附带的 20cm FPC 软排线与此连接器配套使用。

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引脚信号名称类型功能描述备注
1MIC_VDD电源麦克风电源3.3V 电源
2MIC_VDD电源麦克风电源双引脚以增强供电稳定性
3GNDGND电源回流地电源地
4MIC_CLKOut全局时钟信号核心信号，2–4 MHz
5GNDGND时钟屏蔽地时钟专用地
6MIC_D1In数据线 1CH1 麦克风
7GNDGNDD1 隔离地
8MIC_D2In数据线 2CH2 麦克风
9GNDGNDD2 隔离地
10MIC_D3In数据线 3CH3 麦克风
11GNDGNDD3 隔离地
12MIC_D4In数据线 4CH4 麦克风
13GNDGNDD4 隔离地
14MIC_D5In数据线 5CH5 麦克风
15GNDGNDD5 隔离地
16MIC_D6In数据线 6CH6 麦克风
17GNDGNDD6 隔离地
18MIC_D7In数据线 7CH7 麦克风
19GNDGNDD7 隔离地
20MIC_D8In数据线 8CH8 麦克风
21GNDGNDD8 隔离地
22GPIO_1I/O通用输入/输出扩展功能
23GPIO_2I/O通用输入/输出扩展功能
24GNDGNDGPIO 屏蔽地吸收 GPIO 噪声

入门指南​

硬件准备​

  • USB Type-c 线缆
  • 主机电脑或 Raspberry Pi

烧录 I2S 固件​

要将 reSpeaker Flex 与 XIAO ESP32S3 搭配使用，请确保 reSpeaker Flex 固件为 I2S 版本。请参考固件烧录以刷入最新的 I2S 固件。请访问此章节

note

通常情况下，搭载 XIAO ESP32S3 的 reSpeaker Flex 出厂时预装了为 I2S 版本配置的固件。

软件准备​

安装 Arduino IDE​

请根据你的操作系统下载并安装稳定版本的 Arduino IDE

Download Arduino IDE

安装 Arduino-ESP32​

要使用开发板管理器开始安装流程，请按照以下步骤进行：

  • 安装当前上游版本、版本号为 1.8 或更高的 Arduino IDE。当前版本可在 arduino.cc 网站获取。

  • 启动 Arduino 并打开 Settings 窗口。

  • 在 Additional Board Manager URLs 字段中输入上述其中一个发行链接。你可以添加多个 URL，用逗号分隔。

https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json

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  • 从侧边栏打开 Boards Manager，搜索 ESP32 并点击 INSTALL。

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  • 重启 Arduino IDE。

支持库​

note

请安装 Arduino Audio Tools library 以便运行提供的示例。

技术支持与产品讨论​

感谢你选择我们的产品！我们将为你提供多种支持，确保你在使用我们产品的过程中尽可能顺畅。我们提供多种沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。

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