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Primeros pasos con reSpeaker Lite

Introducción​

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Impulsada por el chipset de sonido y audio con IA XMOS XU316, esta placa de desarrollo sobresale en el procesamiento de audio con su matriz de micrófonos dual integrada, ideal para reconocimiento de voz y control por voz. Con algoritmos avanzados de front-end de audio integrados, el chip XU316 proporciona cancelación de interferencias, cancelación de eco y supresión de ruido. Es compatible con conexiones I2S y USB y es compatible con Seeed Studio XIAO ESP32S3 (Sense), Adafruit QT Py, Raspberry Pi y PC.

Características​

  • Matriz de micrófonos dual para captura de voz de campo lejano: Los 2 micrófonos digitales de alto rendimiento capturan y extraen voz y habla de campo lejano (hasta 3 metros) incluso en entornos ruidosos, ya que cancelan el ruido puntual utilizando dos entradas de micrófono.
  • Algoritmos de IA ASR integrados: Impulsado por el chip de sonido y audio con IA XMOS XU-316, el kit incluye algoritmos de comprensión del lenguaje natural para Cancelación de Interferencias (IC), Cancelación de Eco Acústico, Supresión de Ruido, Relación Voz-Ruido (VNR) y Control Automático de Ganancia (AGC), lo que permite una captura de voz de alta calidad.
  • Adopción del código abierto：Esta placa es compatible con plataformas de hardware populares (XIAO ESP32S3 (Sense), Adafruit QT Py) mediante I2S, y compatible con Raspberry Pi y PC mediante USB (Audio Class 2.0 (UAC2)).
  • LED RGB integrado: la placa incorpora un LED RGB WS2812 programable, que admite efectos personalizados y ofrece una interfaz visual para tus aplicaciones.
  • Compatibilidad con fuente de alimentación externa: esta placa admite una fuente de alimentación externa de 5 V, que puede aplicarse de forma flexible en diferentes escenarios.
  • DFU para desarrollo personalizado: la placa admite la actualización de firmware personalizado mediante DFU-Util.

Especificación​

Chip principalXMOS XU316
Micrófonos digitalesMicrófonos digitales de alto rendimiento * 2
Sensibilidad-26 dBFS
Punto de sobrecarga acústica120 dBL
SNR64 dBA
Fuente de alimentaciónUSB 5V, 5V externa
Dimensiones35*86 mm
Salida de audioConector para altavoz / Conector de auriculares de 3,5 mm
Frecuencia de muestreo máxima16Khz
AltavozAdmite altavoces con amplificador de 5W.

Descripción del hardware​

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Distribución de pines​

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1Matriz de micrófonos dualProporciona entrada de audio de alta calidad.
2Luz indicadora de encendidoSe ilumina cuando está encendido.
3Luz RGBWS2812 programable, proporciona interfaz visual
4Luz indicadora de silencioSe enciende en rojo cuando se pulsa el botón de silencio.
5Botón USRBotón definido por el usuario.
6Botón de silencioSilencia la entrada de audio cuando se pulsa.
7XIAO ESP32S3 (opcional)Para mayor desarrollo e integración.
8Procesador central XU316Responsable del procesamiento y la transmisión de audio.
9Almohadilla de soldadura para alimentación externaAdmite fuente de alimentación externa de 5 V.
10Puerto USB tipo CSe utiliza para alimentación y transmisión de datos.
11Conector para altavozPara salida de audio. Admite altavoces con amplificador de 5W.
12Conector de auriculares de 3,5 mmSalida de audio. Podemos conectar altavoces activos o auriculares a este puerto.
13Almohadilla de alimentación externa 1Pines IO no utilizados en el XIAO ESP32.
14Almohadilla de alimentación externa 2Pines IO no utilizados en el XU316.
15JTAGPara depuración y programación del XU316.

Primeros pasos​

Uso listo para usar​

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

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Actualizar firmware​

Descarga de firmware​

note

Hay 2 versiones para la placa ReSpeaker Lite:

Para usarla como un dispositivo de sonido USB, por favor graba el firmware de la versión USB (firmware predeterminado).

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Para usarla con XIAO ESP32S3, por favor graba el firmware de la versión I2S.

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Cableado​

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

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Instalar DFU Util​

dfu-util es una herramienta de línea de comandos para la actualización de firmware de dispositivos a través del puerto USB.

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

  • Cambia el directorio a dfu-util.exe
    por ejemplo, D:\dfu-util-0.11-binaries\win64(si estás usando win32, por favor cambia win64 a win32)

  • Añade la ruta de dfu-util.exe a la variable de entorno del sistema Path: My Computer > Properties > Advanced > Environment Variables > Path. Ten en cuenta que las rutas en la variable Path están separadas por punto y coma ;. Esto permitirá que dfu-util se ejecute globalmente en el símbolo del sistema.

  • Abre el menú de inicio y escribe cmd. Pulsa la tecla Enter. En la terminal que aparece, comprueba si la ruta de dfu-util.exe está configurada con el comando dfu-util -V:

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 comprobar si se detecta ReSpeaker Lite:
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

Si obtienes un error "Cannot open DFU device" como este, por favor continúa siguiendo este paso. Si no, por favor ve al Paso 3 para grabar el 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 ReSpeaker 2 Mics Array o ReSpeaker Lite o DFU FACTORY (Interface 3) en la lista de dispositivos e instala el controlador WINUSB v6.x.xxxx.xxxxx.

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  • Después de que se complete la instalación (esto tomará unos minutos), por favor apaga y enciende de nuevo y ejecuta dfu-util -l otra vez, ReSpeaker Lite debería ser detectado ahora

Flashear firmware​

  • Conecta la placa ReSpeaker a tu PC.

  • Ejecuta el siguiente comando dfu-util -R -e -a 1 -D /path/to/dfu_firmware.bin:

    • En Linux, ejecuta sudo dfu-util -R -e -a 1 -D /path/to/dfu_firmware.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 que termine el flasheo, reinicia la placa.

  • Comprueba 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

3m

5m

3m

Sensibilidad

-26 dBFS

-26 dBFS

-

Punto de sobrecarga acústica

120 dBSPL

120 dBSPL

-

SNR

64 dB

63 dB

-

Algoritmos de procesamiento de audio integrados

  • Acoustic Echo Cancellation (AEC)
  • Automatic Gain Control (AGC)
  • Noise Suppression (NS)
  • Interference Cancellation (IC)
  • Voice-to-Noise Ratio (VNR)
  • Acoustic Echo Cancellation (AEC)
  • Automatic Gain Control (AGC)
  • Noise Suppression (NS)
  • Beamforming
  • Direction of Arrival (DoA)
  • De-Reverberation
  • Voice Activity Detection (VAD)

-

Hardware compatible

  • XIAO ESP32S3(Sense)
  • Adafruit QT Py vía I2S
  • Raspberry Pi
  • Cualquier ordenador o SBC que ejecute Linux, macOS y Windows vía USB
  • Raspberry Pi
  • Cualquier ordenador o SBC que ejecute Linux, macOS y Windows vía USB
Raspberry Pi ONLY

Perfecto para

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

Preguntas frecuentes​

  • No se puede encontrar el dispositivo de sonido ReSpeaker Lite.

Comprueba la versión del firmware, asegúrate de que el firmware sea la versión USB y superior a2.0.5.

dfu-util -l

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

  • ¿No se puede detectar el dispositivo de sonido USB ReSpeaker Lite en Windows después de flashear el firmware USB?

  • Abre el menú de inicio y escribe Device manager. Busca el dispositivo ReSpeaker Lite, haz clic derecho sobre él y selecciona Uninstall device. Selecciona Delete the driver software for this device y haz clic en Uninstall. Después de eso, reinicia el dispositivo y Windows volverá a instalar el controlador de tarjeta de sonido correcto para él.

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Recursos​

ReSpeaker Lite XMOS Firmware

ReSpeaker Lite Github

ReSpeaker Lite 3D file

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