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Introducción a reSpeaker Flex

El reSpeaker Flex es un sistema modular de procesamiento de voz con arquitectura dividida, basado en el procesador XMOS XVF3800, diseñado específicamente para robots y terminales de interacción inteligente. A diferencia de las matrices de micrófonos todo en uno convencionales, Flex separa la placa de procesamiento principal de la placa de matriz de micrófonos; ambas se conectan mediante un cable flexible de cinta FPC, lo que permite incrustar la matriz en cualquier posición física dentro de la carcasa de un producto mientras se mantienen los elementos electrónicos de procesamiento en otro lugar. El sistema admite dos configuraciones intercambiables de matriz de micrófonos: una matriz circular de 4 micrófonos para captura omnidireccional de 360°, y una matriz lineal de 4 micrófonos para captación direccional frontal con supresión trasera. Ambas placas se conectan a la misma placa central a través de una interfaz FPC estandarizada de 24 pines, y el sistema funciona en modo USB (UAC 2.0 plug-and-play) o en modo I2S para integración embebida. Se puede soldar opcionalmente un módulo XIAO ESP32S3 en la placa central para conectividad inalámbrica y control ampliado.

Serie de micrófonos circulares​

reSpeaker Flex XVF3800 Circular reSpeaker Flex XVF3800 Circular con XIAO ESP32S3
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Serie de micrófonos lineales​

reSpeaker Flex XVF3800 LinearreSpeaker Flex XVF3800 Linear con XIAO ESP32S3
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Características​

  • Diseño modular dividido: La placa central y la placa de matriz de micrófonos están físicamente separadas, conectadas mediante un cable plano FPC para una colocación flexible en cualquier chasis de producto

  • Opciones de configuración de micrófonos: Cambia entre la matriz circular de 4 micrófonos (captación de 360°, separación de 44 mm) o la matriz lineal de 4 micrófonos (directividad frontal de 180°, separación de 33 mm) usando la misma placa central

  • Procesamiento de audio XMOS XVF3800: Conjunto completo de AEC, AGC, DoA, conformación de haz multicanal, VAD, supresión de ruido y desreverberación

  • Modos de funcionamiento duales: USB UAC 2.0 para plug-and-play con PC y SBC; modo I2S para integración embebida directa

  • Conectividad USB dual: El puerto USB-C y el puerto con bloqueo PH2.0 admiten ambos audio UAC 2.0 y actualización de firmware DFU

  • Amplificador de altavoz integrado: Admite el accionamiento de altavoces de 10 W y 4 Ohmios mediante conector JST, con salida de auriculares AUX de 3,5 mm

  • Compatibilidad con XIAO ESP32S3 (opcional): El módulo soldable añade Wi-Fi/Bluetooth, con buses I2S e I2C cableados directamente al XVF3800 para control inalámbrico y reenvío de audio

  • Flexibilidad de firmware: Variantes de firmware USB dual (2 canales y 6 canales), firmware I2S, actualización DFU mediante dfu-util y persistencia de configuración entre ciclos de alimentación

  • SDK de Python: Formato de grabación, volumen, parámetros de algoritmo y enrutamiento de canales ajustables mediante Python

Componentes principales​

Placa central​

Componente / CaracterísticaDescripción
Procesador de audio principalXMOS XVF3800 (firmware v3.2.1), gestiona todo el DSP de audio incluyendo AEC, conformación de haz, DoA y supresión de ruido
Códec de audioTLV320AIC3104, gestiona la conversión de audio y la salida DAC
Interfaz de matriz de micrófonos FPCConector FPC de 24 pines con pestillo de bloqueo, admite matrices de hasta 8 micrófonos con 2 líneas GPIO
Puerto USB-CAudio UAC 2.0, actualización de firmware DFU y alimentación
Puerto PH2.0Conector con pestillo de bloqueo; proporciona el mismo audio UAC 2.0 y soporte DFU que el puerto USB-C
Jack AUX de 3,5 mmSalida de auriculares lateral impulsada por el DAC integrado
Conector JST para altavozConector de montaje vertical que acciona altavoces de hasta 10 W a 4Ω; se preserva una almohadilla de soldadura para conexión de altavoz cableado
Terminal de alimentación externaSuministra 12 V a todo el sistema y admite cargas de altavoz de 10 W (prioridad P1)
Botón RSTReinicio por hardware del XVF3800
Botón SafeMode (Boot)Mantener presionado durante el encendido para entrar en modo seguro para recuperación de firmware
LED PWRIndicador verde de encendido
Pad de depuraciónAlmohadilla reservada para XMOS XTAG4 (no soldada en fábrica)
Encabezados de E/S XMOS 3800Pines de cabecera/almohadillas expuestos para I2C, I2S, 5V/GND, pines de altavoz y E/S restante del XVF3800
Orificios de montaje4 × orificios de montaje M3
XIAO ESP32S3Admite soldar XIAO ESP32S3 cuando se utiliza como dispositivo host
GPIO de XIAO ESP32S3Los GPIO restantes se pueden usar para expansión de E/S y periféricos

Placa de matriz circular​

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Componente / CaracterísticaDescripción
Micrófonos4× micrófonos PDM MEMS con separación de 44 mm dispuestos en un diseño circular
Patrón de captaciónCaptura de audio omnidireccional de 360°
InterfazConector FPC hacia la placa central
Montaje3 × orificios de montaje M3 para fijación a carcasa o alojamiento

Placa de matriz lineal​

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Componente / CaracterísticaDescripción
Micrófonos4× micrófonos PDM MEMS con separación de 33 mm dispuestos en un diseño lineal
Patrón de captaciónPatrón de captación frontal de aproximadamente 180°, con sonido trasero suprimido
InterfazConector FPC; el cable se puede enrutar desde el lateral o la parte trasera
Montaje2 × orificios de montaje M3

Compatibilidad con XIAO ESP32S3​

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La placa central de reSpeaker Flex incluye un área dedicada para soldar un módulo Seeed Studio XIAO ESP32S3, lo que habilita conectividad Wi-Fi y Bluetooth además de la canalización de procesamiento de audio del XVF3800. Los SKU que incluyen XIAO (-C4-1 y -L4-1) se envían con este módulo ya montado; los SKU base (-C4-0 y -L4-0) dejan esta área sin poblar. Cuando se instala el XIAO, se cablean las siguientes conexiones entre este y el XVF3800:

  • Bus I2S — bus doble (reproducción y grabación) con BCLK, MCLK y LRCLK compartidos para transmisión de audio en ambas direcciones
  • Bus I2C — para leer y escribir parámetros de configuración del XVF3800 desde el XIAO
  • Línea RST — el XIAO puede activar un reinicio por hardware en el XVF3800 mediante un pin de E/S dedicado
  • E/S restante de XIAO — llevada a pines de cabecera/almohadillas etiquetados para expansión por parte del usuario

Se incluye una antena Wi-Fi FPC (para el XIAO ESP32S3 sin antena integrada) como accesorio con todas las variantes equipadas con XIAO.

Encabezado de pines​

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Cable FPC de 24 vías​

La interfaz de matriz de micrófonos FPC es un conector de 24 pines y paso de 0,5 mm con pestillo de bloqueo, y el cable plano FPC de 20 cm incluido en la caja está adaptado a este conector.

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PinNombre de señalTipoDescripción de la funciónNotas
1MIC_VDDPowerAlimentación de micrófonosSuministro de 3,3 V
2MIC_VDDPowerAlimentación de micrófonosDoble pin para mayor estabilidad de alimentación
3GNDGNDTierra de retorno de alimentaciónTierra de alimentación
4MIC_CLKOutSeñal de reloj globalSeñal principal, 2–4 MHz
5GNDGNDTierra de apantallamiento del relojTierra dedicada para el reloj
6MIC_D1InLínea de datos 1Micrófono CH1
7GNDGNDTierra de aislamiento de D1
8MIC_D2InLínea de datos 2Micrófono CH2
9GNDGNDTierra de aislamiento de D2
10MIC_D3InLínea de datos 3Micrófono CH3
11GNDGNDTierra de aislamiento de D3
12MIC_D4InLínea de datos 4Micrófono CH4
13GNDGNDTierra de aislamiento de D4
14MIC_D5InLínea de datos 5Micrófono CH5
15GNDGNDTierra de aislamiento de D5
16MIC_D6InLínea de datos 6Micrófono CH6
17GNDGNDTierra de aislamiento de D6
18MIC_D7InLínea de datos 7Micrófono CH7
19GNDGNDTierra de aislamiento de D7
20MIC_D8InLínea de datos 8Micrófono CH8
21GNDGNDTierra de aislamiento de D8
22GPIO_1I/OEntrada/salida de propósito generalFunción de expansión
23GPIO_2I/OEntrada/salida de propósito generalFunción de expansión
24GNDGNDTierra de apantallamiento de GPIOAbsorbe el ruido de GPIO

Primeros pasos​

Preparación de hardware​

  • Cable USB Tipo-C
  • Computadora host o Raspberry Pi

Preparación de software​

Uso fuera de la caja​

Reinicio​

El botón de reinicio (RST) proporciona un reinicio por hardware para la reSpeaker Flex cuando se presiona; reinicia el chip y reinicializa el sistema desde el principio, tal como un ciclo completo de encendido.

Conexión del altavoz​

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Aquí puedes ver cómo conectar los altavoces usando el conector de auriculares AUX de 3,5 mm o la interfaz de altavoz JST integrada, según tu preferencia de salida de audio.

Modo seguro​

Safe Mode es un modo especial de recuperación en la reSpeaker Flex que te permite grabar firmware mediante USB DFU o I2C para dispositivos como la Raspberry Pi y ESP32.

Si anteriormente has grabado el firmware I2S y quieres volver al firmware USB, puedes entrar en Safe Mode y volver a grabar el firmware USB usando USB DFU.

nota
  • Firmware USB
    • Solo es compatible con USB DFU.
    • Puedes actualizar el dispositivo mediante una conexión USB.
    • No es compatible con I2C DFU.
  • Firmware I2S
    • Compatible con I2C DFU.
    • Permite actualizaciones de firmware a través de la interfaz I2C.
    • No es compatible con USB DFU.
  • Firmware de Modo seguro
    • Almacenado en la partición Factory.
    • Compatible tanto con USB DFU como con I2C DFU.
    • Este es el firmware de recuperación más flexible.

Usa el Modo seguro en las siguientes situaciones

  • Tu firmware no funciona correctamente (por ejemplo, no se detecta el USB).
  • Necesitas volver a grabar un nuevo firmware, pero el firmware actual no responde.
  • Grabaste accidentalmente el firmware equivocado y quieres recuperar el dispositivo.

Cómo entrar en Modo seguro

  • Apaga completamente el dispositivo.
  • Mantén presionado el botón Boot.
  • Mientras mantienes presionado el botón Boot, vuelve a conectar la alimentación.
  • El LED rojo comenzará a parpadear, confirmando que el dispositivo ha entrado en Safe Mode. Ahora el dispositivo está ejecutando el firmware de Modo seguro almacenado en la partición Factory.

Actualizar firmware​

Hay tres versiones de firmware disponibles en el repositorio oficial de GitHub. Puedes elegir y grabar el firmware apropiado según los requisitos de tu aplicación. Para más detalles y descargas, consulta el Link de Github

nota

Asegúrate de que necesitas descargar todo el repositorio.

El firmware USB está diseñado para usarse con sistemas operativos host como Windows, Linux y macOS cuando se comunica a través de la interfaz de hardware USB. Hay dos variantes de firmware disponibles: respeaker_xvf3800_usb_dfu_firmware_v2.0.x.bin, que proporciona audio de 2 canales, y respeaker_xvf3800_usb_dfu_firmware_6chl_v2.0.x.bin, que proporciona audio de 6 canales. Ambas versiones de firmware funcionan a una frecuencia de muestreo de 16 kHz con una profundidad de 32 bits.

Puedes explorar estos archivos de firmware en este enlace

FirmwareCanalesNotas
respeaker_flex_ua-io16-6ch-cir.bin6 canales16 kHz, 6 canales usando arreglo de micrófonos circular
respeaker_flex_ua-io16-6ch-lin.bin6 canales16 kHz, 6 canales usando arreglo de micrófonos lineal
respeaker_flex_ua-io16-cir.bin2 canales16 kHz, salida estéreo usando arreglo de micrófonos circular
respeaker_flex_ua-io16-lin.bin2 canales16 kHz, salida estéreo usando arreglo de micrófonos lineal
respeaker_flex_ua-io48-cir.bin2 canales48 kHz, salida estéreo usando arreglo de micrófonos circular
respeaker_flex_ua-io48-lin.bin2 canales48 kHz, salida estéreo usando arreglo de micrófonos lineal

Conecta la reSpeaker Flex a tu PC mediante el cable USB. Ten en cuenta que debes usar el puerto XMOS USB-C (cerca del botón RST) para grabar el firmware de XMOS.

Instalar DFU Util​

dfu-util es una herramienta de línea de comandos para la actualización de firmware del dispositivo mediante USB.

  • Descarga dfu-util-0.11-binaries.tar.xz y extráelo, por ejemplo, en D:\dfu-util-0.11-binaries\win64\
    Download Link

  • Añade la ruta a dfu-util.exe a la variable de sistema Path:
    My Computer > Properties > Advanced > Environment Variables > Path

  • Abre Command Prompt (cmd) y verifica la instalación:

dfu-util -V

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  • Conecta la reSpeaker Flex y comprueba la detección del dispositivo:
dfu-util -l

pir

Si obtienes:
Cannot open DFU device 2886:001a ... (LIBUSB_ERROR_NOT_SUPPORTED)
Continúa con el siguiente paso de instalación del controlador.

  • Instala Zadig
    • Abre Zadig → Options > List All Devices
    • Selecciona reSpeaker XVF3800 Flex
    • Instala el controlador WinUSB
    • Apaga y enciende de nuevo el dispositivo
    • Ejecuta dfu-util -l de nuevo para confirmar la detección.

Grabar firmware​

Descarga el repositorio completo de firmware desde GitHub aquí reSpeaker Flex XVF 3800

  • Ejecuta el siguiente comando para grabar el firmware

    • dfu-util -R -e -a 1 -D /path/to/dfu_firmware.bin

  • En Linux, ejecútalo con sudo

    • sudo dfu-util -R -e -a 1 -D /path/to/dfu_firmware.bin

Grabación y reproducción con firmware USB​

Configurar Audacity (Windows)​

  1. Abre Audacity
  2. Ve a Audio Setup > Audio Settings

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  1. Configura:
    • Host: Windows WASAPI
    • Dispositivo de grabación: reSpeaker XVF3800 Flex
    • Canales: 2 (Stereo)
    • Frecuencia de muestreo: 16000 Hz (tanto para Project como para Default Sample Rate)
    • Formato de muestra: 16-bit

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  1. Haz clic en OK
  2. Ya estás listo: ¡empieza a grabar!

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Soporte técnico y debate sobre el producto​

Gracias por elegir nuestros productos. Estamos aquí para ofrecerte distintos tipos de soporte y asegurarnos de que tu experiencia con nuestros productos sea lo más fluida posible. Ofrecemos varios canales de comunicación para adaptarnos a diferentes preferencias y necesidades.

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