搭配 XIAO ESP32S3 的 reSpeaker Flex
概述
reSpeaker Flex ESP32 版本在核心板上集成了预焊接的 XIAO ESP32S3 模块，为无线控制和边缘处理提供了内置 Wi-Fi 和 Bluetooth 连接。系统由 XMOS XVF3800 语音处理器驱动，保持相同的模块化架构，麦克风阵列板通过柔性的 24 针 FPC 线缆连接到核心板，便于在设备外壳内部灵活布置。它支持环形和线性两种 4 麦克风阵列，可实现 360° 全向采集或前向定向拾音。系统可以通过 USB（UAC 2.0）或 I2S 工作，而集成的 ESP32S3 则实现 IoT 连接、本地控制以及与嵌入式应用的更简便集成。
| reSpeaker Flex XVF3800 线性阵列，搭配 XIAO ESP32S3 | reSpeaker Flex XVF3800 环形阵列，搭配 XIAO ESP32S3 | |
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特性
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分体式模块化设计：核心板和麦克风阵列板物理分离，通过 FPC 软排线连接，可在任意产品机壳内灵活放置
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多种麦克风配置选择：在同一核心板上可互换环形 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）
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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
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双工作模式：USB UAC 2.0，可即插即用连接 PC 和 SBC；I2S 模式用于直接嵌入式集成
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双 USB 连接：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
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板载功放：通过 JST 接口驱动 10W、4 欧姆扬声器，并提供 3.5mm AUX 耳机输出
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XIAO ESP32S3 支持：预焊接模块提供 Wi-Fi/Bluetooth 功能，I2S 和 I2C 总线直接连接 XVF3800，用于无线控制和音频转发
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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，并在断电后保持配置
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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
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 固件升级和供电 |
| PH2.0 接口 | 带锁扣连接器；提供与 USB-C 接口相同的 UAC 2.0 音频和 DFU 支持 |
| 3.5 mm AUX 插孔 | 侧向耳机输出，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；保留焊盘以便硬连线扬声器连接 |
| 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） |
| RST 按钮 | XVF3800 的硬件复位 |
| SafeMode（启动）按钮 | 上电时按住可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 XMOS XTAG4 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 | 当其作为主控设备使用时，支持焊接 XIAO ESP32S3 |
| XIAO ESP32S3 GPIO | 剩余 GPIO 可用于 IO 和外设扩展 |
环形阵列板
| 组件 / 特性 | 描述 |
|---|---|
| 麦克风 | 4× PDM MEMS 麦克风，44 mm 间距，环形排布 |
| 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 | 3 × M3 安装孔，用于固定在外壳或机箱上 |
线性阵列板
| 组件 / 特性 | 描述 |
|---|---|
| 麦克风 | 4× PDM MEMS 麦克风，33 mm 间距，线性排布 |
| 拾音模式 | 约 180° 的前向拾音模式，后向声音被抑制 |
| 接口 | FPC 连接器；线缆可从侧面或背面走线 |
| 安装 | 2 × M3 安装孔 |
XIAO ESP32S3 支持
reSpeaker Flex 核心板包含专用焊盘，可焊接 Seeed Studio XIAO ESP32S3 模块，在 XVF3800 音频处理链路之上实现 Wi-Fi 和 Bluetooth 连接。包含 XIAO 的 SKU（-C4-1 和 -L4-1）出厂已预装该模块；基础 SKU（-C4-0 和 -L4-0）则保留焊盘未焊接。 当安装了 XIAO 后，它与 XVF3800 之间会建立如下连接：
- I2S 总线 — 双总线（播放和录制），共享 BCLK、MCLK 和 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 — 引出到带标签的排针/焊盘，供用户扩展
排针
24 FPC 线缆
FPC 麦克风阵列接口为 24 针、0.5mm 间距带锁扣连接器，包装盒内附带的 20cm FPC 软排线已与该连接器配套。
| 引脚 | 信号名称 | 类型 | 功能描述 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | MIC_VDD | Power | 麦克风电源 | 3.3V 供电 |
| 2 | MIC_VDD | Power | 麦克风电源 | 双引脚以增强供电稳定性 |
| 3 | GND | GND | 电源回流地 | 电源地 |
| 4 | MIC_CLK | Out | 全局时钟信号 | 核心信号，2–4 MHz |
| 5 | GND | GND | 时钟屏蔽地 | 时钟专用地 |
| 6 | MIC_D1 | In | 数据线 1 | CH1 麦克风 |
| 7 | GND | GND | D1 隔离地 | |
| 8 | MIC_D2 | In | 数据线 2 | CH2 麦克风 |
| 9 | GND | GND | D2 隔离地 | |
| 10 | MIC_D3 | In | 数据线 3 | CH3 麦克风 |
| 11 | GND | GND | D3 隔离地 | |
| 12 | MIC_D4 | In | 数据线 4 | CH4 麦克风 |
| 13 | GND | GND | D4 隔离地 | |
| 14 | MIC_D5 | In | 数据线 5 | CH5 麦克风 |
| 15 | GND | GND | D5 隔离地 | |
| 16 | MIC_D6 | In | 数据线 6 | CH6 麦克风 |
| 17 | GND | GND | D6 隔离地 | |
| 18 | MIC_D7 | In | 数据线 7 | CH7 麦克风 |
| 19 | GND | GND | D7 隔离地 | |
| 20 | MIC_D8 | In | 数据线 8 | CH8 麦克风 |
| 21 | GND | GND | D8 隔离地 | |
| 22 | GPIO_1 | I/O | 通用输入/输出 | 扩展功能 |
| 23 | GPIO_2 | I/O | 通用输入/输出 | 扩展功能 |
| 24 | GND | GND | GPIO 屏蔽地 | 吸收 GPIO 噪声 |
入门指南
为确保最佳语音拾取性能以及音频算法的正常运行，请确保设备背面上的麦克风端口（Mic Inlet / Sound Hole）朝向声源。麦克风端口位于印有 Seeed Studio 标志的一侧。
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。请查看 Firmware Flash 以烧录最新的 I2S 固件。请访问此章节
通常情况下，搭配 XIAO ESP32S3 的 reSpeaker Flex 出厂时已预装配置为 I2S 版本的固件。
软件准备
安装 Arduino IDE
根据你的操作系统下载并安装稳定版本的 Arduino IDE
安装 Arduino-ESP32
要通过开发板管理器开始安装过程，请按照以下步骤操作：
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安装当前上游 Arduino IDE 1.8 或更高版本。当前版本可在 arduino.cc 网站获取。
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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布链接。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
- 从侧边栏打开
Boards Manager，搜索ESP32并点击INSTALL。
- 重启 Arduino IDE。
支持库
请安装 Arduino Audio Tools library 以运行提供的示例。
技术支持与产品讨论
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