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reSpeaker XVF3800 44mm with XIAO ESP32-S3 Plus 入門ガイド

概要​

reSpeaker XVF3800 USB 44mm with XIAO ESP32-S3 Plus は、XMOS XVF3800 をベースにしたプロフェッショナルな円形 4 マイクアレイです。AEC、AGC、DoA、ビームフォーミング、VAD、ノイズ抑制、残響除去、および最大 5 m の 360° 音声収音を備え、USB と I2S の両方の動作をサポートします。アレイと XIAO ESP32-S3 Plus を組み合わせることで、Wi-Fi と Bluetooth に加えてローカルホストプロセッサが追加され、PC なしで音声パイプラインを制御およびストリーミングできます。

このボードは標準の 44 mm アレイと同じコンパクトな 44 mm マイクピッチ を維持しているため、同じ筐体に収まり、XIAO モジュールは背面に直接はんだ付けされ、XVF3800 とは I2S と I2C で接続されています。

VariantContentsOrder
reSpeaker XVF3800 4-Mic Array 44mm with XIAO ESP32-S3 Plusはんだ付け済み XIAO ESP32-S3 Plus 搭載 PCBA、I2S ファームウェア
SKU 100066841
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reSpeaker XVF3800 4-Mic Array 44mm with Case & XIAO ESP32-S3 PlusPCBA + エンクロージャ + はんだ付け済み XIAO ESP32-S3 Plus
SKU 100065276
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特長​

  • コンパクトな 44 mm デザイン：マイクピッチを 66 mm から 44 mm に縮小し、省スペース製品への組み込みが容易な小型ボードを実現。

  • XIAO ESP32-S3 Plus 搭載：はんだ付け済みモジュールにより Wi-Fi と Bluetooth が追加され、I2S オーディオと I2C 制御が XVF3800 に直接配線されています。

  • 高度なオーディオ処理：XMOS XVF3800 による AEC、AGC（60 dB レンジ）、マルチチャネルビームフォーミング、DoA、VAD、動的ノイズ抑制、残響除去を搭載し、すべて調整可能。

  • 高音質オーディオ：既存の 66 mm ピッチ reSpeaker XVF3800 Circular 4-Mic Array と同等の音質。

  • デュアル動作モード：プラグアンドプレイ用の USB Audio Class 2.0、またはファームウェアで選択可能な XIAO やその他の組み込みホスト向け I2S/INT-Device モード。

  • 柔軟な接続性とアップデート：USB および I2C による設定と DFU ファームウェアアップデート。

  • 一意のデバイス識別：マルチデバイス管理、識別、データトラッキングのために UUID の読み書きが可能。

  • プログラマブルな RGB フィードバック：24 個の WS2812 LED がデバイスステータス、起動アニメーション、DoA 方向を表示し、XIAO にルーティングすることも可能。

  • 3 つのカスタマイズ可能なボタン：デフォルトでは音量アップ、音量ダウン、ミュートで、XVF3800 と XIAO パッドの間で切り替え可能。

  • 幅広いプラットフォーム互換性：Windows、macOS、Raspberry Pi OS などの USB ホストに加え、XIAO シリーズ、ESP32、Arduino との I2S 連携に対応。

reSpeaker XVF3800 44mm PCB コンポーネントコールアウト

入門（I2S ファームウェアと USB ファームウェア）​

reSpeaker XVF3800 44mm with XIAO ESP32-S3 Plus は、出荷時には I2S ファームウェア が書き込まれています。I2S モードでは、このボードは USB デバイスとしては 認識されません。

関連するファームウェアを書き込むことで、I2S モードと USB モードを切り替えることができます。Safe Mode を使用してボードを USB デバイスとして起動し、ファームウェアの書き込み、更新、モード切り替えを行います。

注記

最適な音声収音とオーディオアルゴリズムの正しい動作を確保するため、デバイス背面のマイクポート（マイクインレット / サウンドホール）を音源の方向に向けてください。マイクポートは Seeed Studio ロゴが印刷されている側にあります。

I2S ファームウェアを書き込む​

アレイを XIAO ESP32-S3 Plus と一緒に使用するには、XVF3800 が I2S ファームウェアで動作していることを確認し、最新バージョンに更新してください。イントロダクションページの Update Firmware セクションを参照してください。

注記

I2S ファームウェアは、そのモードではボードが USB デバイスとして列挙されないため、USB DFU をサポート しません。代わりに Safe Mode に入ってください。工場出荷時の Safe Mode ファームウェアは USB DFU と I2C DFU の両方をサポートしているため、常に復旧および再書き込みが可能です。

ハードウェア概要​

XIAO モジュールはボード背面の USB-C コネクタと XMOS I/O パッドの隣に配置されています。残りの I/O はすべてラベル付きパッドに引き出されているため、追加のキャリアボードなしで周辺機器を駆動できます。

主なコンポーネント​

コンポーネント / 機能説明
メインオーディオプロセッサXMOS XVF3800。AEC、ビームフォーミング、ノイズ抑制、DoA 検出を処理
マイクアレイ44 mm ピッチの円形レイアウトに配置された 4 個の PDM MEMS マイク。360° ファーフィールド収音
オーディオコーデックTLV320AIC3104。オーディオ変換および DAC 出力
アンプLM48511 クラス D オーディオアンプ
RGB LED個別制御可能な WS2812 RGB LED を 24 個搭載
カスタマイズ可能なボタン物理ボタン 3 個。デフォルトは音量アップ / 音量ダウン / ミュートで、XIAO にルーティング可能
ミュートインジケータ LEDマイクがミュートされている間点灯する赤色 LED
USB Type-C ポート5 V 電源、UAC 2.0 オーディオ、制御、および DFU
スピーカーコネクタ5 W 4 Ω スピーカー用の垂直 JST コネクタと 3.5 mm AUX ジャック
XIAO ESP32-S3 PlusI2S、I2C、RST、ボタン、LED ルーティングを備えたはんだ付け済みモジュール
オンボードアンテナWi-Fi/Bluetooth 用 PCB アンテナ。外部フィーダ用の IPEX コネクタ付き

電源、デバッグ、拡張パッドを含むピンレベルの完全な一覧については、イントロダクションページの Main Components を参照してください。

XIAO ESP32-S3 Plus サポート​

XIAO ESP32-S3 Plus は XVF3800 およびオンボードのボタンと LED に接続されています：

  • ステレオ I2S 入出力：デュアルバス（再生および録音）構成で、BCLK、MCLK、LRCLK を共有し、複数の出力オプションを提供。
  • I2C インターフェース：XIAO から XVF3800 のパラメータを設定および管理。
  • リセットライン：XIAO は専用 IO ピンを介して XVF3800 にハードウェアリセットをかけることが可能。
  • インターフェースおよびはんだパッド：残りの XIAO I/O はユーザー拡張用にラベル付きパッドへ引き出し。
  • 柔軟なボタンおよび LED ルーティング：スイッチにより、3 つのボタンと LED チェーンを XVF3800 または XIAO のどちらかに接続可能。

44mm アレイ上の XIAO ESP32-S3 Plus 回路図

回路図では、U24 が XIAO ESP32-S3 Plus のフットプリントを示しています。D4/D5 は I2C、D6–D10 は I2S バスと MCLK、D11 はボタン/LED ルーティングの選択、D12 は I2C 割り込み、D15–D19 は LED チェーン、マイク有効/ミュート、および音量ボタンを駆動します。

XIAO ピン信号機能
D0XIAO_D0空き GPIO
D1XIAO_D1空き GPIO
D2XIAO_D2空き GPIO
D3XIAO_D3空き GPIO
D4I2C_SDAXVF3800 への I2C データ
D5I2C_SCLXVF3800 への I2C クロック
D6I2S_DATA1I2S 録音データ（RX）
D7I2S_DATA0I2S 再生データ（TX）
D8I2S_LRCKI2S LR クロック
D9I2S_BCLKI2S ビットクロック
D10MCLKI2S マスタークロック
D11XIAO_D11_SWITCHボタン / LED ルーティングスイッチ制御
D12I2C_INTI2C 割り込み
D13XIAO_D13空き GPIO
D14XIAO_D14空き GPIO
D15WS2812_DIN_XIAOWS2812 LED データ（XIAO にルーティングされている場合）
D16MIC_OEN_XIAOマイク有効
D17MIC_Mute_XIAOマイクミュート制御
D18Audio_Down_XIAO音量ダウンボタン
D19Audio_Up_XIAO音量アップボタン

ピンアウト​

44mm アレイ上の XIAO 拡張パッド

パッド上のシルク印刷ラベルは、以下の表と一致しています。XVF3800 と共有されている信号には印が付けられており、それ以外は自由に使用できる XIAO の GPIO です。

XIAO ピン番号で引き出されているパッドは、次の ESP32-S3 GPIO に対応します：

XIAO ESP32-S3 Plus ピンESP32-S3 GPIO
D0GPIO1
D2GPIO2
D3GPIO4
D13GPIO40
D14GPIO41

XIAO の完全なピンアウトとツールチェーンの詳細については、XIAO ESP32S3 Getting Started ページを参照してください。

オンボード Wi-Fi アンテナ​

XIAO ESP32-S3 Plus を使用する場合、外部アンテナは不要です。アンテナスロットを接続するだけで、内蔵 PCB アンテナを使用できます。

オンボードアンテナスロット

アンテナスロットの横にある IPEX コネクタは、必要に応じて適切な RF ケーブルを使用して、XIAO モジュールからオンボードアンテナへ給電し、別の経路で配線することができます。

ソフトウェアの準備​

Arduino IDE をインストールする​

お使いのオペレーティングシステム向けの安定版 Arduino IDE をダウンロードしてインストールします。

Arduino IDE をダウンロード

Arduino-ESP32 をインストール​

Boards Manager を使用して ESP32 ボードサポートをインストールするには：

  • Arduino IDE の最新版（バージョン 1.8 以降）をインストールします。現在のバージョンは arduino.cc のウェブサイトにあります。

  • Arduino を起動し、Settings ウィンドウを開きます。

  • 下記のリリースリンクを Additional Board Manager URLs フィールドに入力します。複数の URL はカンマで区切って追加できます。

https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json

ボードマネージャ URL を設定した Arduino IDE の環境設定

  • サイドバーから Boards Manager を開き、ESP32 を検索して INSTALL をクリックします。

ESP32 をインストールしている Arduino IDE の Boards Manager

  • Arduino IDE を再起動します。

サポートライブラリ​

注記

提供されているサンプルを実行するために、Arduino Audio Tools library をインストールしてください。

リソース​

技術サポート & 製品ディスカッション​

弊社製品をお選びいただきありがとうございます。私たちは、製品をできるだけスムーズにご利用いただけるよう、さまざまなサポートを提供しています。お好みやニーズに合わせて選べる、複数のコミュニケーションチャネルをご用意しています。

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