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ReSpeaker Lite の使い方

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この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

はじめに​

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XMOS XU316 AI サウンドおよびオーディオチップセットを搭載したこの開発ボードは、統合されたデュアルマイクロフォンアレイにより音声認識や音声制御に最適なオーディオ処理を実現します。高度なオンボードオーディオフロントエンドアルゴリズムを備えた XU316 チップは、干渉除去、エコーキャンセル、ノイズ抑制を提供します。I2S および USB 接続をサポートし、Seeed Studio XIAO ESP32S3 (Sense)、Adafruit QT Py、Raspberry Pi、PC と互換性があります。

特徴​

  • 遠距離音声キャプチャ用デュアルマイクロフォンアレイ: 高性能デジタルマイクロフォン 2 基が遠距離（最大 3 メートル）の音声をキャプチャし、ノイズの多い環境でも 2 つのマイク入力を使用してポイントノイズを除去します。
  • オンボード AI ASR アルゴリズム: XMOS XU-316 AI サウンドおよびオーディオチップにより、干渉除去 (IC)、音響エコーキャンセル、ノイズ抑制、音声対ノイズ比 (VNR)、自動ゲイン制御 (AGC) を含む自然言語理解アルゴリズムを提供し、高品質な音声キャプチャを可能にします。
  • オープンソース対応: このボードは I2S を介して人気のあるハードウェアプラットフォーム (XIAO ESP32S3 (Sense)、Adafruit QT Py) と互換性があり、USB (Audio Class 2.0 (UAC2)) を介して Raspberry Pi、PC と互換性があります。
  • オンボード RGB LED: ボードにはプログラム可能な WS2812 RGB LED が搭載されており、カスタムエフェクトをサポートし、アプリケーションの視覚的インターフェースを提供します。
  • 外部電源供給対応: このボードは外部 5V 電源供給をサポートしており、さまざまなシナリオで柔軟に適用できます。
  • DFU によるカスタム開発: ボードは DFU-Util を介したカスタムファームウェア更新をサポートします。

仕様​

コアチップXMOS XU316
デジタルマイクロフォン高性能デジタルマイクロフォン * 2
感度-26 dBFS
音響過負荷点120 dBL
SNR64 dBA
電源供給USB 5V、外部 5V
寸法35*86 mm
オーディオ出力スピーカーコネクタ / 3.5mm ヘッドフォンジャック
最大サンプリングレート16Khz
スピーカー5W アンプスピーカー対応

ハードウェア概要​

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ピンアウト​

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1デュアルマイクアレイ高品質な音声入力を提供します。
2電源インジケータライト電源がオンになると点灯します。
3RGBライトプログラム可能なWS2812、視覚的インターフェースを提供します。
4ミュートインジケータライトミュートボタンが押されると赤く点灯します。
5USRボタンユーザー定義のボタンです。
6ミュートボタン押すと音声入力をミュートします。
7XIAO ESP32S3 (オプション)さらなる開発と統合のために使用します。
8XU316コアプロセッサ音声処理と伝送を担当します。
9外部電源供給用はんだパッド外部5V電源供給をサポートします。
10USB Type-Cポート電源供給とデータ伝送に使用します。
11スピーカーコネクタ音声出力用。5Wアンプスピーカーをサポートします。
123.5mmヘッドフォンジャック音声を出力します。このポートにアクティブスピーカーやヘッドフォンを接続できます。
13外部電源パッド1XIAO ESP32の未使用IOピン。
14外部電源パッド2XU316の未使用IOピン。
15JTAGXU316のデバッグとプログラミング用。

はじめに​

箱から出してすぐの使用​

ReSpeaker Liteはプラグアンドプレイのモジュール型音声インターフェースで、ドライバは不要です。PCに接続するだけで、「ReSpeaker Lite」という名前の音声デバイスが表示されます。

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ファームウェアの更新​

ファームウェアダウンロード​

注意

ReSpeaker Liteボードには2つのバージョンがあります：

USBサウンドデバイスとして使用する場合は、USBバージョンのファームウェア（デフォルトのファームウェア）をフラッシュしてください。

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XIAO ESP32S3と一緒に使用する場合は、I2Sバージョンのファームウェアをフラッシュしてください。

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配線​

ReSpeaker LiteボードをUSBケーブルでPCに接続します。

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DFU Utilのインストール​

dfu-utilはUSBポート経由でデバイスファームウェアをアップグレードするためのコマンドラインツールです。

  • dfu-util-0.11-binaries.tar.xzをダウンロードしてローカルシステムに解凍します。例：D:\

  • dfu-util.exeのディレクトリに移動します
    例：D:\dfu-util-0.11-binaries\win64\（win32を使用している場合はwin64をwin32に変更してください）

  • dfu-util.exeのパスをシステム環境変数Pathに追加します：マイコンピュータ > プロパティ > 詳細設定 > 環境変数 > Path。
    Path変数内のパスはセミコロン（;）で区切られていることに注意してください。 これにより、コマンドプロンプトでdfu-utilをグローバルに実行できるようになります。

  • スタートメニューを開き、cmdと入力してEnterキーを押します。表示されたターミナルで、dfu-util.exeのパスが設定されているかをdfu-util -Vコマンドで確認します：

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/
  • dfu-util -lを実行してReSpeaker Liteが検出されるか確認します：
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

以下のような「Cannot open DFU device」エラーが表示された場合は、この手順を続けてください。表示されない場合は、ステップ3に進んでファームウェアをフラッシュしてください。

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)

  • Zadigをインストールして開きます。Options -> List All Devicesをクリックします。

  • デバイスリストからReSpeaker 2 Mics ArrayまたはReSpeaker LiteまたはDFU FACTORY (Interface 3)を見つけ、WINUSB v6.x.xxxx.xxxxxドライバをインストールします。

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  • インストールが完了した後（数分かかります）、電源を再投入してdfu-util -lを再度実行してください。ReSpeaker Liteが検出されるはずです。

ファームウェアの書き込み​

  • ReSpeaker ボードを PC に接続します。
  • 以下のコマンドを実行します: dfu-util -R -e -a 1 -D /path/to/dfu_firmware.bin
    • Linux では sudo dfu-util -R -e -a 1 -D /path/to/dfu_firmware.bin を実行してください。
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

書き込みが完了したら、ボードを再起動してください。

  • ファームウェアのバージョンを確認します:
dfu-util -l

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比較​

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

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コアチップ

XMOS XU316

XMOS XVF-3000

-

マイク

PDM MEMS マイク x2

PDM MEMS マイク x4

アナログ MEMS マイク x2

音声キャプチャ距離

3m

5m

3m

感度

-26 dBFS

-26 dBFS

-

音響過負荷点

120 dBSPL

120 dBSPL

-

SNR

64 dB

63 dB

-

オンボード音声処理アルゴリズム

  • 音響エコーキャンセル (AEC)
  • 自動ゲイン制御 (AGC)
  • ノイズ抑制 (NS)
  • 干渉キャンセル (IC)
  • 音声対ノイズ比 (VNR)
  • 音響エコーキャンセル (AEC)
  • 自動ゲイン制御 (AGC)
  • ノイズ抑制 (NS)
  • ビームフォーミング
  • 到来方向 (DoA)
  • 残響除去
  • 音声活動検出 (VAD)

-

対応ハードウェア

  • XIAO ESP32S3(Sense)
  • Adafruit QT Py via I2S
  • Raspberry Pi
  • Linux、macOS、Windowsを実行する任意のコンピュータまたはSBC（USB経由）
  • Raspberry Pi
  • Linux、macOS、Windowsを実行する任意のコンピュータまたはSBC（USB経由）
Raspberry Pi のみ

最適な用途

指向性音声キャプチャ、線形または長いセットアップに最適全方向性音声キャプチャと位置特定、開放的で多方向の環境の中央に配置するのが最適指向性音声キャプチャ、線形または長いセットアップに最適

FAQ​

  • ReSpeaker Lite サウンドデバイスが見つからない。

    ファームウェアのバージョンを確認し、ファームウェアがUSBバージョンであり、2.0.5以上であることを確認してください。

    dfu-util -l

    pir

    USBバージョンでない場合は、この手順に従ってファームウェアをフラッシュしてください。

  • USBファームウェアをフラッシュした後、WindowsでReSpeaker Lite USBサウンドデバイスを検出できない？

  • スタートメニューを開き、デバイスマネージャーと入力します。ReSpeaker Liteデバイスを見つけて右クリックし、デバイスのアンインストールを選択します。このデバイスのドライバーソフトウェアを削除するを選択し、アンインストールをクリックします。その後、デバイスを再起動すると、Windowsが正しいサウンドカードドライバーを再インストールします。

    pir

リソース​

ReSpeaker Lite XMOS ファームウェア

ReSpeaker Lite Github

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