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Introducción a ReSpeaker XVF3800

Descripción general​

La ReSpeaker XVF3800 USB 4-Mic Array es una matriz circular profesional de 4 micrófonos con XMOS XVF3800, que incorpora AEC, AGC, DoA, conformación de haz (beamforming), VAD, supresión de ruido, desreverberación, captura de voz de 360° (hasta 5 m) y modos de funcionamiento duales para aplicaciones de voz avanzadas.

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Características​

  • Actualización de chip :De XVF3000 a XVF3800

  • Matriz de cuatro micrófonos :4 micrófonos de alto rendimiento en un patrón circular para captura de voz de campo lejano de 360° hasta 5 metros

  • Procesamiento de audio avanzado :Impulsado por XVF3800 con AEC, conformación de haz múltiple, desreverberación, detección de DoA, supresión de ruido dinámica, rango de AGC de 60 dB

  • Número de serie de dispositivo único :El SN integrado permite implementaciones con múltiples dispositivos y gestión avanzada de dispositivos

  • Modos de funcionamiento duales :Modo USB plug-and-play para conectividad instantánea al PC y modo INT-Device (I2S) para integración con sistemas embebidos, configurable mediante comandos USB o I2C cambiando el firmware en consecuencia

  • Compatible con código abierto :Funciona con hosts USB (Windows, macOS, Raspberry Pi OS) y hosts I2S (XIAO Serie, ESP32, Arduino).

  • Retroalimentación visual :LED RGB programables e indicadores de estado muestran los estados del dispositivo y la actividad de voz

  • Calidad de audio igual o mejor :en comparación con el modelo anterior

Descripción del hardware​

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Componentes principales​

Componente / CaracterísticaDescripción
Procesador de audio principalXMOS XVF3800, gestiona el procesamiento de audio incluyendo AEC, conformación de haz, supresión de ruido, etc.
Matriz de micrófonosMicrófonos MEMS PDM cuádruples en patrón circular, que admiten captura de voz de campo lejano de 360° (5 m).
Códec de audioTLV320AIC3104, gestiona la conversión y salida de audio.
LED RGB12x WS2812 LED RGB direccionables individualmente para retroalimentación visual (por ejemplo, estado, actividad de voz).
Botón de silencio (Mute)Presione para silenciar/activar la entrada del micrófono.
LED indicador de silencioSe enciende (normalmente en rojo) para indicar que el audio está silenciado.
Botón de reinicioReinicio por hardware para la placa/sistema.
Puerto USB Type-CSe utiliza tanto para alimentación y datos (compatible con USB Audio Class 2.0).
Conector de auriculares AUX de 3,5 mmSalida de audio para auriculares o altavoces activos.
Conector de altavozInterfaz de altavoz JST, admite altavoces amplificados de 5 W.
Pads de depuraciónAcceso de depuración para XTAG4 u otros programadores.
Cabeceras I2C e I2SCabeceras expuestas para comunicación I2C e I2S con dispositivos externos.
Pads de IO sin usar (XIAO)Pads de E/S adicionales soldados y conectados al módulo XIAO.
Comunicación I2S e I2CAdmite conexión a hosts externos como Raspberry Pi, PC, etc. utilizando estos protocolos.
Modos USB e INT-DeviceFuncionamiento de modo dual: USB plug-and-play o modo de dispositivo interno INT mediante I2S.
Número de serie únicoSN de dispositivo integrado para identificación y gestión de múltiples dispositivos.
Compatibilidad con código abiertoFunciona con Arduino, Raspberry Pi, PC/Mac, y es compatible con XIAO Serie.
Funciones avanzadas de audioAEC, conformación de haz, desreverberación, detección de DoA, supresión de ruido basada en DNN, AGC de 60 dB.
Retroalimentación visualEl estado del dispositivo y la actividad de audio se muestran mediante patrones de LED RGB e indicadores de estado.
Calidad de audioIgual o mejor que los diseños anteriores basados en XVF3000.
nota

La ReSpeaker XVF3800 se ofrece en dos variantes: una sin XIAO y otra con el XIAO ESP32S3 integrado. La versión sin XIAO funciona con el firmware USB predeterminado. Para utilizar la versión con XIAO integrado, debes flashear firmware compilado para el modo INT-Device (I2S). Para obtener instrucciones de configuración detalladas, consulta la guía oficial del wiki.

Compatibilidad con XIAO ESP32S3​

  • Entrada/salida I2S estéreo con múltiples opciones de salida; interfaz I2C para configurar y gestionar los parámetros del XVF3800.
  • Reinicio de XIAO mediante pin de IO
  • Interfaz y pads de soldadura

Distribución de pines​

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Descripción general de los GPIO​

La reSpeaker XVF3800 expone 3 pines de entrada (GPI) y 5 pines de salida (GPO) para control externo. Puedes utilizarlos para leer estados de botones o controlar hardware como el LED de silencio, el amplificador o los LED.

Nombre de pinDirecciónFunción
X1D09Entrada (RO)Estado del botón de silencio (alto cuando está liberado)
X1D13Entrada (RO)Flotante
X1D34Entrada (RO)Flotante
X0D11Salida (RW)Flotante
X0D30Salida (RW)Control del LED de silencio + silencio del micrófono (alto = silencio)
X0D31Salida (RW)Habilitación del amplificador (bajo = habilitado)
X0D33Salida (RW)Control de alimentación de LED WS2812 (alto = encendido)
X0D39Salida (RW)Flotante

Primeros pasos​

Preparación de hardware​

  • Cable USB Type-C
  • Ordenador host o Raspberry Pi

Preparación de software​

Uso fuera de la caja​

DOA (Direction of Arrival)​

Puedes experimentar cómo la matriz de LED sigue la dirección de la voz entrante.

Botón de silencio (Mute)​

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El botón de silencio (Mute) de tu ReSpeaker se utiliza para desactivar temporalmente la captura de voz de la matriz de micrófonos. ¿Qué ocurre cuando presionas el botón de silencio?

  • Los micrófonos se silencian: las voces externas ya no se capturarán ni procesarán.
  • Se enciende un LED rojo para indicar que el modo de silencio está activo.
  • Esto significa que la ReSpeaker no enviará ninguna entrada de audio a tu ordenador o dispositivo host.

Pruébalo tú mismo con Audacity

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Botón de reinicio​

El botón de reinicio (RST) proporciona un reinicio por hardware para el XVF3800; cuando se presiona, reinicia el chip y vuelve a inicializar el sistema desde el principio, como en un ciclo completo de encendido.

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Conexión de altavoces​

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

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nota

Para garantizar un rendimiento óptimo de captación de voz y el funcionamiento adecuado de los algoritmos de audio, asegúrate de que el Puerto de Micrófono (Entrada de Micrófono / Orificio de Sonido) en la parte posterior del dispositivo esté orientado hacia la fuente de sonido. El puerto de micrófono se encuentra en el lado donde está impreso el logotipo de Seeed Studio.

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Modo seguro​

El Modo Seguro es un modo especial de recuperación en la ReSpeaker XVF3800 que te permite flashear firmware mediante USB DFU o I2C, para dispositivos como Raspberry Pi y ESP32. Si has flasheado previamente el firmware I2S y quieres volver al firmware USB, puedes entrar en Modo Seguro y volver a flashear el firmware USB utilizando USB DFU.

nota

Cada tipo de firmware en el ReSpeaker XVF3800 admite diferentes métodos de actualización:

  • El firmware USB solo admite USB DFU, lo que significa que puedes actualizar el dispositivo usando una conexión USB. Sin embargo, no admite I2C DFU.

  • El firmware I2S es lo contrario: admite I2C DFU, lo que permite actualizaciones de firmware a través de una interfaz I2C, pero no admite USB DFU.

  • El firmware de Modo Seguro, que se almacena en la partición Factory, es el más flexible. Admite tanto USB DFU como I2C DFU.

Cuándo usar el Modo Seguro

  • Tu firmware no funciona correctamente (por ejemplo, USB no detectado, el LED no se enciende como se espera).
  • Necesitas volver a grabar un nuevo firmware pero el actual no responde.
  • Grabaste algo incorrecto por accidente y quieres recuperarlo.

Cómo entrar en el Modo Seguro

  • Apaga el dispositivo por completo.
  • Mantén presionado el botón de Mute.
  • Mientras mantienes presionado el botón de Mute, vuelve a conectar la alimentación.
  • El LED rojo comenzará a parpadear; esto confirma que el dispositivo está ahora en Modo Seguro.
  • Ahora el dispositivo ejecuta 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 adecuado según los requisitos de tu aplicación. Para más detalles y descargas, consulta el Github Link

nota

NO uses "save as" para descargar los archivos de firmware desde GitHub, ya que se corromperán. Clona el repositorio o usa "Download as ZIP" para descargar todo el repositorio (y todos los archivos incluidos) como archivo ZIP.

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_xvf3800_usb_dfu_firmware_v2.0.x.bin2Salida procesada de 2 canales
Canal 0: Conferencia
Canal 1: ASR
respeaker_xvf3800_usb_dfu_firmware_6chl_v2.0.x.bin6Canal 0: Audio procesado (Conferencia)
Canal 1: Audio procesado (ASR)
Canal 2: Datos en bruto del Mic 0
Canal 3: Datos en bruto del Mic 1
Canal 4: Datos en bruto del Mic 2
Canal 5: Datos en bruto del Mic 3

Conecta el reSpeaker XVF3800 a tu PC mediante el cable USB. Ten en cuenta que debes usar el puerto XMOS USB-C (cerca del puerto jack de 3,5 mm) para grabar el firmware de XMOS.

Instalar DFU Util​

dfu-util es una herramienta de línea de comandos para la actualización de firmware de dispositivos (Device Firmware Upgrade) vía 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 el ReSpeaker XVF3800 y comprueba la detección del dispositivo:
dfu-util -l

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

  • Instala Zadig
    • Abre Zadig → Options > List All Devices
    • Selecciona reSpeaker 3800 o reSpeaker XVF3800 4-Mic Array
    • 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 aquíXMOS 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
  • La opción -R reiniciará automáticamente la placa después de la grabación.

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  • Vuelve a comprobar la versión del firmware con el comando dfu-util -l, para asegurarte de que el nuevo firmware se ha grabado

Grabación y reproducción​

Configurar Audacity (Windows)​

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

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  1. Configura:
    • Host: Windows WASAPI
    • Recording Device: reSpeaker 3800
    • Channels: 2 (Stereo)
    • Sample Rate: 16000 Hz (tanto para Project como para Default Sample Rate)
    • Sample Format: 24-bit

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

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¿Cómo ajustar parámetros?​

El ajuste permite a los usuarios configurar parámetros de los algoritmos de audio integrados y comunicarse directamente con el chip XMOS.

Se proporciona una interfaz de control en Python dedicada para la configuración de parámetros y la interacción con el dispositivo.

Python Control Directory

Usando los scripts de Python proporcionados, puedes:

  • Configurar parámetros de los algoritmos de audio integrados
  • Obtener datos de DoA (Dirección de Llegada)
  • Obtener datos de VAD (Detección de Actividad de Voz)
  • Controlar los LED integrados
  • Controlar la canalización de procesamiento de voz
  • Comunicarte directamente con el dispositivo XMOS

Requisitos del sistema

Se requieren las siguientes dependencias para usar la interfaz de control en Python:

  • Python 3.6 o posterior
  • Biblioteca de Python pyusb
  • Biblioteca de sistema libusb

Instalación y dependencias​

Instala la dependencia de Python requerida usando:

pip install pyusb

Según tu sistema operativo, es posible que también necesites instalar el paquete libusb por separado.

Uso​

Sintaxis básica

python xvf_host.py [options] command [value(s)...]

Opciones de comando

OpciónDescripción
-l, --listLista todos los comandos compatibles con información detallada
--vidEstablece el ID de proveedor USB (por defecto: 0x2886)
--pidEstablece el ID de producto USB (por defecto: 0x001A)
--valuesProporciona valores para comandos de escritura (opcional)

Ejemplos de uso​

Listar comandos disponibles

Muestra todos los comandos de firmware compatibles.

python xvf_host.py --list

Leer versión de firmware

Obtiene la versión de firmware que se está ejecutando actualmente en el dispositivo.

python xvf_host.py VERSION

Salida de ejemplo

VERSION: [2, 0, 7]

Leer Dirección de Llegada (DOA)

Obtiene la dirección de la fuente de sonido detectada.

python xvf_host.py DOA_VALUE

Salida de ejemplo

DOA_VALUE: [135]

Configurar color del LED

Configura el color del LED usando un valor RGB hexadecimal.

python xvf_host.py LED_COLOR --values 0xFF0000

Configurar brillo del LED

Ajusta el porcentaje de brillo del LED.

python xvf_host.py LED_BRIGHTNESS --values 50

Leer geometría de la matriz de micrófonos

Obtiene las coordenadas de los micrófonos utilizadas por los algoritmos de procesamiento acústico.

python xvf_host.py AEC_MIC_ARRAY_GEO

Salida de ejemplo

AEC_MIC_ARRAY_GEO:
[0.033, -0.033, 0.000,
 0.033,  0.033, 0.000,
-0.033,  0.033, 0.000,
-0.033, -0.033, 0.000]

Aplicación de consola reSpeaker​

Hemos preparado una aplicación de escritorio para controlar y configurar tu dispositivo reSpeaker.

Con esta aplicación, puedes:

  • Conectarte a tu dispositivo reSpeaker
  • Configurar ajustes de audio (Supresión de ruido, Ganancia, AEC y configuración de canales)
  • Monitorizar Dirección de Llegada (DoA) y Detección de Actividad de Voz (VAD)
  • Controlar efectos de LED
  • Ajustar parámetros del dispositivo

Instalación de la aplicación​

Descarga la última versión desde:

https://github.com/respeaker/respeaker-console/releases

PlataformaArquitecturaTipo de paquete
Windowsx64.msi / .exe
macOSApple Silicon.dmg (aarch64)
macOSIntel.dmg (x86_64)
Linuxx64.deb / .AppImage

Windows: Configuración del controlador USB​

Antes de usar la aplicación por primera vez, instala el controlador WinUSB usando Zadig.

Paso 1: Descarga y ejecuta Zadig.

Paso 2: Selecciona Options → List All Devices.

Paso 3: Selecciona reSpeaker 3800 o reSpeaker XVF3800 4-Mic Array de la lista de dispositivos.

Paso 4: Elige WinUSB como controlador.

Paso 5: Haz clic en Install Driver.

Paso 6: Desconecta y vuelve a conectar el dispositivo.

Paso 7: Ejecuta el siguiente comando para verificar que el dispositivo sea detectado:

dfu-util -l
nota

dfu-util.exe viene incluido con la aplicación, por lo que no se requiere una instalación por separado.

Linux: Instalar dfu-util y configurar permisos USB​

Instala dfu-util:

sudo apt install dfu-util

El acceso USB también requiere una regla de udev.

Crea el siguiente archivo:

/etc/udev/rules.d/99-respeaker.rules

Añade la siguiente línea:

SUBSYSTEM=="usb", ATTRS\{idVendor\}=="2886", MODE="0666", GROUP="plugdev"

Recarga las reglas de udev:

sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger

Por último, desconecta y vuelve a conectar tu dispositivo.

macOS: Instalar dfu-util​

Instala dfu-util antes de usar la función de actualización de firmware.

brew install dfu-util

Uso de la aplicación​

Después de instalar la aplicación, iníciala para acceder a la reSpeaker Console.

Vamos a revisar cada sección de la barra lateral.

Conexión del dispositivo​

Primero, conecta tu dispositivo reSpeaker.

  1. Haz clic en Scan Devices.
  2. La aplicación mostrará todos los dispositivos detectados.
  3. Selecciona tu dispositivo.
  4. Haz clic en Connect para establecer la conexión.

Device Connection

Device Connection

Audio​

La pestaña Audio te permite configurar y mejorar la canalización de procesamiento de audio.

Aquí puedes configurar:

  • Supresión de ruido no estacionario
  • Supresión de ruido estacionario
  • Control automático de ganancia (AGC)
  • Cancelación de eco acústico (AEC)
  • Configuración de canales de salida
  • Asignación de canales izquierdo y derecho

Audio Tab

Monitor​

La pestaña Monitor proporciona una visualización en tiempo real del procesamiento del micrófono.

Puedes monitorizar:

  • Dirección de Llegada (DoA)
  • Detección de Actividad de Voz (VAD)
  • Niveles de energía del haz

Estos indicadores te ayudan a verificar que el dispositivo está detectando correctamente el habla.

Monitor Tab

LEDs​

La pestaña LEDs te permite personalizar el anillo de LED.

Las funciones disponibles incluyen:

  • Efecto de respiración
  • Efecto arcoíris
  • Efecto de anillo
  • Ajuste de brillo
  • Control de velocidad de animación
  • Selección de color RGB

LEDs Tab

Parámetros​

La pestaña Parameters proporciona acceso a todos los parámetros configurables del dispositivo.

Los ajustes están organizados en categorías como:

  • Audio
  • Cancelación de eco acústico (AEC)
  • Postprocesamiento
  • LEDs / GPIO
  • Sistema

Desde esta interfaz, puedes actualizar los valores de los parámetros directamente.

Cada parámetro incluye una descripción para ayudarte a entender su propósito y el rango de valores recomendado.

Parameters Tab

Solución de problemas​

¿El sonido de reproducción desde la salida del altavoz no es suficiente?​

Si el volumen de salida del altavoz del ReSpeaker XVF3800 es demasiado bajo en Linux, es posible que necesites ajustar los niveles del mezclador ALSA para la tarjeta de sonido XVF3800. Sigue los pasos a continuación para aumentar el volumen de salida.

Paso 1: Abrir ALSA Mixer

  1. Abre una terminal.

  2. Escribe el siguiente comando y presiona Enter:

    alsamixer

Paso 2: Seleccionar la tarjeta de sonido XVF3800

  1. Presiona F6 para abrir el menú de selección de tarjeta de sonido.
  2. Usa las teclas de flecha arriba/abajo para resaltar la tarjeta de sonido XVF3800.
  3. Presiona Enter para confirmar la selección.

Paso 3: Ajustar el volumen de PCM-1

  1. Usa las teclas de flecha izquierda/derecha para navegar hasta PCM-1.
  2. Usa la tecla de flecha arriba para aumentar el nivel de volumen hasta 100%.

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Paso 4: Guardar la configuración de ALSA

  1. Presiona ESC para salir de alsamixer.
  2. Antes de desconectar el XVF3800, ejecuta el siguiente comando para guardar tu configuración:
   sudo alsactl store

Paso 5: Opción adicional (usar PulseAudio)

Si aún no puedes escuchar el sonido con claridad después de ajustar los niveles de ALSA, intenta instalar PulseAudio Volume Control para realizar ajustes de volumen más detallados:

sudo apt install pavucontrol -y

Luego puedes abrir pavucontrol y aumentar el volumen de salida más allá del 100% si es necesario.

Después de reinstalar los controladores USB, mi ReSpeaker no graba ni reproduce​

Desinstala todos los controladores asociados con el ReSpeaker en el Administrador de dispositivos. Esto resolvió el problema.

¿No se puede usar como dispositivo de sonido en Windows después de flashear el firmware?​

Abre el menú de inicio y escribe Device manager. Busca los dispositivos relacionados con reSpeaker XVF 3800, haz clic derecho sobre ellos y selecciona Uninstall devices. Después de eso, reinicia el dispositivo (desconecta y vuelve a conectar el USB) y Windows volverá a instalar el controlador de tarjeta de sonido correcto.

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Recursos​

Soporte técnico y debate sobre el producto​

Gracias por elegir nuestros productos. Estamos aquí para ofrecerte diferentes tipos de soporte y garantizar 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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