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Primeros Pasos con ReSpeaker Lite

Introducción​

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Impulsado por el chipset de sonido y audio AI XMOS XU316, esta placa de desarrollo destaca en procesamiento de audio con su matriz integrada de doble micrófono, ideal para reconocimiento de voz y control por voz. Con avanzados algoritmos onboard de audio front-end, el chip XU316 ofrece cancelación de interferencias, cancelación de eco y supresión de ruido. Soporta conexiones I2S y USB, y es compatible con Seeed Studio XIAO ESP32S3 (Sense), Adafruit QT Py, Raspberry Pi y PC.

Características​

  • Matriz de Doble Micrófono para Captura de Voz a Distancia: Los 2 micrófonos digitales de alto rendimiento capturan y extraen voz a distancia (hasta 3 metros) incluso en entornos ruidosos, cancelando ruido puntual mediante la entrada de dos micrófonos.
  • Algoritmos AI ASR Integrados: Impulsado por el chip de sonido y audio AI XMOS XU-316, el kit incluye algoritmos de Comprensión de Lenguaje Natural para Cancelación de Interferencias (IC), Cancelación de Eco Acústico, Supresión de Ruido, Relación Voz-Ruido (VNR) y Control Automático de Ganancia (AGC), permitiendo captura de voz de alta calidad.
  • Hardware Open Source: Esta placa es compatible con plataformas de hardware populares (XIAO ESP32S3 (Sense), Adafruit QT Py) vía I2S, y con Raspberry Pi y PC vía USB (Audio Class 2.0 - UAC2).
  • LED RGB Integrado: Cuenta con un LED RGB programable WS2812 que soporta efectos personalizados y ofrece una interfaz visual para tus aplicaciones.
  • Soporte para Fuente de Alimentación Externa: Soporta alimentación externa de 5V para uso flexible en distintos escenarios.
  • DFU para Desarrollo Personalizado: Soporta actualización de firmware personalizada vía DFU-Util.
Chip PrincipalXMOS XU316
Micrófonos DigitalesMicrófonos Digitales de Alto Rendimiento * 2
Sensibilidad-26 dBFS
Punto de Sobrecarga Acústica120 dBL
Relación Señal-Ruido (SNR)64 dBA
AlimentaciónUSB 5V, Externa 5V
Dimensiones35*86 mm
Salida de AudioConector para Altavoz / Jack para Auriculares 3.5mm
Frecuencia Máxima de Muestreo16kHz
AltavozSoporta altavoces con amplificador de 5W.

Vista General del Hardware​

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Pin Out​

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PinNombreDescripción
1Matriz de Doble MicrófonoProvee entrada de audio de alta calidad.
2Indicador de EncendidoSe ilumina cuando está encendido.
3Luz RGBWS2812 programable, provee interfaz visual.
4Indicador de MuteSe enciende en rojo cuando se presiona el botón de mute.
5Botón USRBotón definido por el usuario.
6Botón MuteSilencia la entrada de audio al presionarlo.
7XIAO ESP32S3 (opcional)Para desarrollo e integración adicional.
8Procesador Core XU316Responsable del procesamiento y transmisión de audio.
9Pad de Soldadura para Fuente ExternaSoporta alimentación externa de 5V.
10Puerto USB Tipo-CUsado para alimentación y transmisión de datos.
11Conector para AltavozSalida de audio, soporta altavoces amplificados de 5W.
12Jack para Auriculares 3.5mmSalida de audio para altavoces activos o auriculares.
13Pad de alimentación externa 1Pines IO no usados en XIAO ESP32.
14Pad de alimentación externa 2Pines IO no usados en XU316.
15JTAGPara depuración y programación del XU316.

Comenzando​

Uso inmediato​

ReSpeaker Lite es una interfaz modular plug-and-play para voz, no requiere controlador, solo conéctalo a tu PC y verás un dispositivo de voz llamado 'ReSpeaker Lite'.

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Actualizar firmware​

Descarga de Firmware​

note

Existen 2 versiones para la placa ReSpeaker Lite:

Para usarla como dispositivo de sonido USB, flashea la versión de firmware USB (firmware por defecto).

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Para usarla con XIAO ESP32S3, flashea la versión de firmware I2S.

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Conexión​

Conecta la placa ReSpeaker Lite a tu PC mediante cable USB.

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Instalar DFU Util​

dfu-util es una herramienta de línea de comandos para actualizar firmware vía USB.

  • Descarga dfu-util-0.11-binaries.tar.xz y descomprímelo en tu sistema local, por ejemplo en D:\.

  • Cambia al directorio donde está dfu-util.exe
    por ejemplo D:\dfu-util-0.11-binaries\win64\ (si usas win32, cambia win64 por win32).

  • Añade la ruta de dfu-util.exe a la variable de entorno Path del sistema: Mi PC > Propiedades > Configuración avanzada > Variables de entorno > Path.

  • Abre el menú inicio, escribe cmd y presiona Enter. En la terminal, verifica que dfu-util esté accesible con:

C:\Users\yiping>dfu-util -V
dfu-util 0.11

Copyright 2005-2009 Weston Schmidt, Harald Welte and OpenMoko Inc.
Copyright 2010-2021 Tormod Volden and Stefan Schmidt
This program is Free Software and has ABSOLUTELY NO WARRANTY
Please report bugs to http://sourceforge.net/p/dfu-util/tickets/
  • Ejecuta dfu-util -l para revisar si el ReSpeaker Lite esta detectado:
C:\Users\yiping>dfu-util -l
dfu-util 0.11

Copyright 2005-2009 Weston Schmidt, Harald Welte and OpenMoko Inc.
Copyright 2010-2021 Tormod Volden and Stefan Schmidt
This program is Free Software and has ABSOLUTELY NO WARRANTY
Please report bugs to http://sourceforge.net/p/dfu-util/tickets/

Found DFU: [2886:0019] ver=0205, devnum=9, cfg=1, intf=0, path="1-1.4.1", alt=2, name="DFU DATAPARTITION", serial="0000000001"
Found DFU: [2886:0019] ver=0205, devnum=9, cfg=1, intf=0, path="1-1.4.1", alt=1, name="DFU UPGRADE", serial="0000000001"
Found DFU: [2886:0019] ver=0205, devnum=9, cfg=1, intf=0, path="1-1.4.1", alt=0, name="DFU FACTORY", serial="0000000001"
tip

If you get a "Cannot open DFU device" error like this, please keep following this step. If not, please go to Step 3 to flash firmware.

C:\Users\yiping>dfu-util -l
dfu-util 0.11

Copyright 2005-2009 Weston Schmidt, Harald Welte and OpenMoko Inc.
Copyright 2010-2021 Tormod Volden and Stefan Schmidt
This program is Free Software and has ABSOLUTELY NO WARRANTY
Please report bugs to http://sourceforge.net/p/dfu-util/tickets/

Cannot open DFU device 2886:0019 found on devnum 9 (LIBUSB_ERROR_NOT_SUPPORTED)

  • Instala Zadig y ábrelo. Haz clic en Options -> List All Devices.

  • Busca en la lista de dispositivos ReSpeaker 2 Mics Array o ReSpeaker Lite o DFU FACTORY (Interface 3), e instala el controlador WINUSB v6.x.xxxx.xxxxx.

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  • Después de que la instalación termine (puede tomar algunos minutos), realiza un ciclo de energía (apagar y encender) y ejecuta nuevamente dfu-util -l, ahora debería detectarse el ReSpeaker Lite.

Flashear Firmware​

  • Conecta la placa ReSpeaker a tu PC.
  • Ejecuta el siguiente comando dfu-util -R -e -a 1 -D /ruta/al/firmware_dfu.bin:
    • En Linux, por favor ejecuta sudo dfu-util -R -e -a 1 -D /ruta/al/firmware_dfu.bin
C:\Users\yiping>dfu-util -R -e -a 1 -D D:\Downloads\respeaker_lite_i2s_dfu_firmware_v1.0.7.bin
dfu-util 0.11

Copyright 2005-2009 Weston Schmidt, Harald Welte and OpenMoko Inc.
Copyright 2010-2021 Tormod Volden and Stefan Schmidt
This program is Free Software and has ABSOLUTELY NO WARRANTY
Please report bugs to http://sourceforge.net/p/dfu-util/tickets/

Warning: Invalid DFU suffix signature
A valid DFU suffix will be required in a future dfu-util release
Opening DFU capable USB device...
Device ID 2886:0019
Device DFU version 0101
Claiming USB DFU Interface...
Setting Alternate Interface #1 ...
Determining device status...
DFU state(2) = dfuIDLE, status(0) = No error condition is present
DFU mode device DFU version 0101
Device returned transfer size 4096
Copying data from PC to DFU device
Download        [=========================] 100%       270336 bytes
Download done.
DFU state(7) = dfuMANIFEST, status(0) = No error condition is present
DFU state(2) = dfuIDLE, status(0) = No error condition is present
Done!
Resetting USB to switch back to Run-Time mode
caution

Después de completar el flasheo, por favor reinicia la placa.

  • Verifica la versión del firmware:
dfu-util -l

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Comparación​

ReSpeaker LiteReSpeaker Mic Array v2.0reSpeaker 2-Mics Pi HAT

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Chip Principal

XMOS XU316

XMOS XVF-3000

-

Micrófonos

Micrófonos PDM MEMS x2

Micrófonos PDM MEMS x4

Micrófonos Analógicos MEMS x2

Distancia de Captura de Voz

3 m

5 m

3 m

Sensibilidad

-26 dBFS

-26 dBFS

-

Punto de Sobrecarga Acústica

120 dBSPL

120 dBSPL

-

Relación Señal-Ruido (SNR)

64 dB

63 dB

-

Algoritmos de Procesamiento de Audio a Bordo

  • Cancelación de Eco Acústico (AEC)
  • Control Automático de Ganancia (AGC)
  • Supresión de Ruido (NS)
  • Cancelación de Interferencias (IC)
  • Relación Voz-Ruido (VNR)
  • Cancelación de Eco Acústico (AEC)
  • Control Automático de Ganancia (AGC)
  • Supresión de Ruido (NS)
  • Formación de Haz (Beamforming)
  • Dirección de Llegada (DoA)
  • Des-reverberación
  • Detección de Actividad de Voz (VAD)

-

Hardware Compatible

  • XIAO ESP32S3 (Sense)
  • Adafruit QT Py vía I2S
  • Raspberry Pi
  • Cualquier computadora o SBC con Linux, macOS y Windows vía USB
  • Raspberry Pi
  • Cualquier computadora o SBC con Linux, macOS y Windows vía USB
Solo Raspberry Pi

Ideal para

Captura direccional de sonido, ideal para configuraciones lineales o alargadasCaptura omnidireccional y localización de sonido, mejor colocado en el centro de ambientes abiertos y multidireccionalesCaptura direccional de sonido, ideal para configuraciones lineales o alargadas

Preguntas Frecuentes​

  • No encuentro el dispositivo de sonido ReSpeaker Lite.

    Verifica la versión del firmware, asegúrate que sea la versión USB y que sea mayor a 2.0.5.

dfu-util -l

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Si no es la versión USB, sigue este paso para flashear el firmware.

  • No se detecta el dispositivo de sonido ReSpeaker Lite USB en Windows después de flashear el firmware USB
  • Abre el menú de inicio y escribe Administrador de dispositivos. Busca el dispositivo ReSpeaker Lite, haz clic derecho y selecciona Desinstalar dispositivo. Marca la opción Eliminar el software del controlador para este dispositivo y haz clic en Desinstalar. Después, reinicia el dispositivo y Windows reinstalará el controlador correcto.

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Recursos​

Firmware XMOS para ReSpeaker Lite

ReSpeaker Lite Github

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