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Primeiros Passos com ReSpeaker XVF3800

Visão Geral​

O ReSpeaker XVF3800 USB 4-Mic Array é um array circular profissional de 4 microfones com XMOS XVF3800, oferecendo AEC, AGC, DoA, formação de feixes (beamforming), VAD, supressão de ruído, desreverberação, captura de voz em 360° (até 5 m) e modos de operação duplos para aplicações avançadas de voz.

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Recursos​

  • Atualização de chip :De XVF3000 para XVF3800

  • Array Quad de Microfones :4 microfones de alto desempenho em padrão circular para captura de voz em campo distante de 360° até 5 metros

  • Processamento de Áudio Avançado :Baseado no XVF3800 com AEC, formação de múltiplos feixes, desreverberação, detecção de DoA, supressão dinâmica de ruído, faixa de AGC de 60 dB

  • Número de Série Único do Dispositivo :SN integrado permite implantações com múltiplos dispositivos e gerenciamento avançado de dispositivos

  • Modos Duplos de Operação :Modo USB plug-and-play para conexão instantânea a PC e modo INT-Device (I2S) para integração com sistemas embarcados — configurável via comandos USB ou I2C alternando-se o firmware conforme necessário

  • Compatível com Open Source :Funciona com hosts USB (Windows, macOS, Raspberry Pi OS) e hosts I2S (XIAO Série, ESP32, Arduino).

  • Feedback Visual :LEDs RGB programáveis e indicadores de status mostram os estados do dispositivo e a atividade de voz

  • Qualidade de áudio igual ou superior :em comparação ao modelo anterior

Visão Geral do Hardware​

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Principais Componentes​

Componente / RecursoDescrição
Processador Principal de ÁudioXMOS XVF3800, realiza o processamento de áudio incluindo AEC, formação de feixes, supressão de ruído, etc.
Array de MicrofonesQuatro microfones PDM MEMS em padrão circular, com suporte a captura de voz em campo distante de 360° (5 m).
Codec de ÁudioTLV320AIC3104, responsável pela conversão e saída de áudio.
LEDs RGB12x WS2812 LEDs RGB endereçáveis individualmente para feedback visual (por exemplo, status, atividade de voz).
Botão de MutePressione para ativar/desativar o mute da entrada do microfone.
LED Indicador de MuteAcende (tipicamente vermelho) para indicar que o áudio está silenciado.
Botão de ResetReset de hardware para a placa/sistema.
Porta USB Tipo-CUsada tanto para alimentação quanto dados (compatível com USB Audio Class 2.0).
Conector P2 (3,5 mm) para Fone de OuvidoSaída de áudio para fones de ouvido ou caixas ativas.
Conector de Alto-falanteInterface de alto-falante JST, suporta alto-falantes amplificados de 5 W.
Pads de DepuraçãoAcesso de depuração para XTAG4 ou outros programadores.
Headers I2C & I2SHeaders expostos para comunicação I2C e I2S com dispositivos externos.
Pads de IO Não Utilizados (XIAO)Pads de I/O adicionais soldados e conectados ao módulo XIAO.
Comunicação I2S & I2CSuporta conexão a hosts externos como Raspberry Pi, PC, etc. usando esses protocolos.
Modos USB & INT-DeviceOperação em modo duplo: USB plug-and-play ou modo de dispositivo interno INT via I2S.
Número de Série ÚnicoSN do dispositivo integrado para identificação e gerenciamento de múltiplos dispositivos.
Compatibilidade com Open SourceFunciona com Arduino, Raspberry Pi, PC/Mac, e é compatível com a XIAO Série.
Recursos Avançados de ÁudioAEC, formação de feixes, desreverberação, detecção de DoA, supressão de ruído baseada em DNN, AGC de 60 dB.
Feedback VisualEstado do dispositivo e atividade de áudio exibidos via padrões de LEDs RGB e indicadores de status.
Qualidade de ÁudioIgual ou superior aos projetos anteriores baseados em XVF3000.
nota

O ReSpeaker XVF3800 é oferecido em duas variantes — uma sem XIAO e outra com o XIAO ESP32S3 integrado. A versão sem XIAO opera com o firmware USB padrão. Para usar a versão com XIAO integrado, você deve gravar um firmware construído para o modo INT-Device (I2S). Para instruções detalhadas de configuração, consulte o guia oficial da wiki.

Suporte ao XIAO ESP32S3​

  • Entrada/saída I2S estéreo com múltiplas opções de saída; interface I2C para configurar e gerenciar parâmetros do XVF3800.
  • Reset do XIAO via pino de IO
  • Interface e pads de solda

Pinagem​

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Visão Geral dos GPIOs​

O reSpeaker XVF3800 expõe 3 pinos de entrada (GPI) e 5 pinos de saída (GPO) para controle externo. Você pode usá-los para ler estados de botões ou controlar hardware como o LED de mute, o amplificador ou LEDs.

Nome do PinoDireçãoFunção
X1D09Entrada (RO)Status do botão de mute (alto quando solto)
X1D13Entrada (RO)Flutuante
X1D34Entrada (RO)Flutuante
X0D11Saída (RW)Flutuante
X0D30Saída (RW)Controle do LED de mute + mute do microfone (alto = mute)
X0D31Saída (RW)Habilitação do amplificador (baixo = habilitado)
X0D33Saída (RW)Controle de alimentação do LED WS2812 (alto = ligado)
X0D39Saída (RW)Flutuante

Primeiros Passos​

Preparação de Hardware​

  • Cabo USB Tipo-C
  • Computador host ou Raspberry Pi

Preparação de Software​

Uso Fora da Caixa​

DOA (Direction of Arrival)​

Você pode ver o array de LEDs seguindo a direção da voz que está chegando.

Botão de Mute​

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O botão de Mute no seu ReSpeaker é usado para desativar temporariamente a captura de voz pelo array de microfones. O que acontece quando você pressiona o botão de Mute?

  • Os microfones são silenciados — vozes externas não serão mais capturadas nem processadas.
  • Um LED vermelho acende para indicar que o modo mute está ativo.
  • Isso significa que o ReSpeaker não enviará nenhuma entrada de áudio para o seu computador ou dispositivo host.

Experimente você mesmo com o Audacity

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Botão de Reset​

O botão de reset (RST) fornece um reset de hardware para o XVF3800 — quando pressionado, ele reinicia o chip e reinicializa o sistema desde o começo, como em um ciclo completo de energia.

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Conexão de Alto-falante​

Aqui você pode ver como conectar alto-falantes usando o conector P2 (3,5 mm) para fones de ouvido ou a interface JST de alto-falante integrada, dependendo da sua preferência de saída de áudio.

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Modo Seguro​

O Modo Seguro é um modo especial de recuperação no ReSpeaker XVF3800 que permite gravar firmware via USB DFU ou I2C — para dispositivos como o Raspberry Pi e o ESP32. Se você já tiver gravado o firmware I2S e quiser voltar para o firmware USB, pode entrar no Modo Seguro e regravar o firmware USB usando USB DFU.

nota

Cada tipo de firmware no ReSpeaker XVF3800 suporta diferentes métodos de atualização:

  • O firmware USB oferece suporte apenas a USB DFU, o que significa que você pode atualizar o dispositivo usando uma conexão USB. No entanto, ele não oferece suporte a I2C DFU.

  • O firmware I2S é o oposto — ele oferece suporte a I2C DFU, permitindo atualizações de firmware via interface I2C, mas não oferece suporte a USB DFU.

  • O firmware de Modo de Segurança, que é armazenado na partição Factory, é o mais flexível. Ele oferece suporte a USB DFU e I2C DFU.

Quando usar o Modo de Segurança

  • Seu firmware não está funcionando corretamente (por exemplo, USB não é detectado, o LED não está acendendo como esperado).
  • Você precisa regravar um novo firmware, mas o atual não responde.
  • Você acidentalmente gravou algo errado e quer recuperar o dispositivo.

Como entrar no Modo de Segurança

  • Desligue o dispositivo completamente.
  • Pressione e segure o botão Mute.
  • Enquanto mantém o botão Mute pressionado, reconecte a alimentação.
  • O LED vermelho começará a piscar — isso confirma que o dispositivo agora está em Modo de Segurança.
  • Agora o dispositivo executa o firmware de Modo de Segurança armazenado na partição Factory.

Atualizar Firmware​

Três versões de firmware estão disponíveis no repositório oficial do GitHub. Você pode escolher e gravar o firmware apropriado dependendo dos requisitos da sua aplicação. Para mais detalhes e downloads, consulte o Github Link

nota

Certifique-se de que você precise baixar o repositório inteiro.

O firmware USB é projetado para uso com sistemas operacionais host como Windows, Linux e macOS ao se comunicar por meio da interface de hardware USB.

Duas variantes de firmware estão disponíveis: respeaker_xvf3800_usb_dfu_firmware_v2.0.x.bin, que fornece áudio de 2 canais, e respeaker_xvf3800_usb_dfu_firmware_6chl_v2.0.x.bin, que fornece áudio de 6 canais. Ambas as versões de firmware operam a uma taxa de amostragem de 16 kHz com profundidade de 32 bits.

Você pode explorar esses arquivos de firmware neste link

FirmwareCanaisNotas
respeaker_xvf3800_usb_dfu_firmware_v2.0.x.bin2Saída processada de 2 canais
Canal 0: Conferência
Canal 1: ASR
respeaker_xvf3800_usb_dfu_firmware_6chl_v2.0.x.bin6Canal 0: Áudio processado (Conferência)
Canal 1: Áudio processado (ASR)
Canal 2: Dados brutos do Mic 0
Canal 3: Dados brutos do Mic 1
Canal 4: Dados brutos do Mic 2
Canal 5: Dados brutos do Mic 3

Conecte o reSpeaker XVF3800 ao seu PC via cabo USB. Observe que você precisa usar a porta XMOS USB-C (próxima à porta jack de 3,5 mm) para gravar o firmware da XMOS.

Instalar DFU Util​

dfu-util é uma ferramenta de linha de comando para atualização de firmware de dispositivo via USB.

  • Baixe dfu-util-0.11-binaries.tar.xz e extraia, por exemplo, para D:\dfu-util-0.11-binaries\win64\
    Link para Download

  • Adicione o caminho para dfu-util.exe à variável de sistema Path:
    My Computer > Properties > Advanced > Environment Variables > Path

  • Abra o Prompt de Comando (cmd) e verifique a instalação:

dfu-util -V

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  • Conecte o ReSpeaker XVF3800 e verifique a detecção do dispositivo:
dfu-util -l

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Se você obtiver:
Cannot open DFU device 2886:001a ... (LIBUSB_ERROR_NOT_SUPPORTED)
Prossiga com a etapa de instalação do driver abaixo.

  • Instale o Zadig
    • Abra o Zadig → Options > List All Devices
    • Selecione reSpeaker 3800 ou reSpeaker XVF3800 4-Mic Array
    • Instale o driver WinUSB
    • Desligue e ligue o dispositivo
    • Execute dfu-util -l novamente para confirmar a detecção.

Gravar Firmware​

Baixe o repositório completo de firmware do GitHub aqui XMOS XVF 3800

  • Execute o seguinte comando para gravar o firmware

dfu-util -R -e -a 1 -D /path/to/dfu_firmware.bin
  • No Linux, execute com sudo
sudo dfu-util -R -e -a 1 -D /path/to/dfu_firmware.bin
  • A opção -R irá reiniciar a placa automaticamente após a gravação.

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  • Verifique novamente a versão do firmware com o comando dfu-util -l, para ter certeza de que o novo firmware foi gravado

Gravação e Reprodução​

Configurar o Audacity (Windows)​

  1. Abra o Audacity
  2. Vá para Audio Setup > Audio Settings

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

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  1. Clique em OK
  2. Tudo pronto — comece a gravar!

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Como controlar o reSpeaker XVF3800​

O reSpeaker XVF3800 está equipado com uma interface de controle que permite aos usuários configurar a operação do dispositivo, definir ou ler dados de parâmetros e salvar dados de parâmetros no dispositivo. Os usuários podem controlar o dispositivo via interface USB ou I2C. Um aplicativo host de exemplo, xvf_host (para Linux, macOS e Raspberry Pi OS) ou xvf_host.exe (para Windows), é fornecido para conectar-se facilmente à interface de controle do reSpeaker XVF3800.

Baixe a partir daqui

nota

Se você quiser explorar mais sobre o controle via xvf_host, leia este artigo.

Usuários Windows​

  • Certifique-se de que o ReSpeaker XVF3800 esteja conectado via USB
  • Extraia xvf_host.exe para uma pasta como:
C:\Tools\xvf_host\

Verificar instalação

cd C:\Tools\xvf_host
xvf_host.exe --help

Verificar conexão do dispositivo

xvf_host.exe VERSION

Saída esperada:

Device (USB)::device_init() -- Found device VID: 10374 PID: 26 interface: 3
VERSION 2 0 2

Controle de LED

ComandoExemploDescrição
led_effectxvf_host.exe led_effect 10=off, 1=breath, 2=rainbow, 3=solid, 4=DoA
led_colorxvf_host.exe led_color 0xff8800Definir cor em hex (laranja)
led_speedxvf_host.exe led_speed 1Definir velocidade do efeito
led_brightnessxvf_host.exe led_brightness 255Definir brilho
led_gammifyxvf_host.exe led_gammify 1Ativar correção de gama
led_doa_colorxvf_host.exe led_doa_color 0x0000ff 0xff0000Definir cor base/direcional de DoA

🟠 Exemplo (respiração laranja):

xvf_host.exe led_effect 1
xvf_host.exe led_color 0xff8800
xvf_host.exe led_speed 1
xvf_host.exe led_brightness 255

Configuração

xvf_host.exe save_configuration 1
xvf_host.exe clear_configuration 1

Controle de GPIO

Ler Entradas:

xvf_host.exe GPI_READ_VALUES

Exemplo de saída: GPI_READ_VALUES 1 0 0

Neste exemplo, o retorno 1 0 0 significa que o pino X1D09 está em nível alto, o pino X1D13 está em nível baixo e o pino X1D34 está em nível baixo.

Ler Saídas:

xvf_host.exe GPO_READ_VALUES

Exemplo de saída: GPO_READ_VALUES 0 1 1 0 0

Neste exemplo, o retorno 0 0 0 1 0 significa que o pino X0D11 está em nível baixo, o pino X0D30 está em nível baixo, o pino X0D31 está em nível alto, o pino X0D33 está em nível alto e o pino X0D39 está em nível baixo.

Definir Saída:

xvf_host.exe GPO_WRITE_VALUE 30 1  # Turn ON mute LED
xvf_host.exe GPO_WRITE_VALUE 30 0  # Turn OFF mute LED

Direção de Chegada (DoA)

  • DoA informa de qual direção alguém está falando.
  • O anel de LED no ReSpeaker XVF3800 mostra a direção usando luzes.
  • Você também pode ler os valores de DoA usando a ferramenta xvf_host.

Comando para verificar valores de DoA

xvf_host.exe AEC_AZIMUTH_VALUES

Exemplo de saída

Device (USB)::device_init() -- Found device VID: 10374 PID: 26 interface: 3
AEC_AZIMUTH_VALUES 0.91378 (52.36 deg) 0.00000 (0.00 deg) 1.57080 (90.00 deg) 0.91378 (52.36 deg)
  • Focused beam 1: Primeira direção fixa de escuta
  • Focused beam 2: Segunda direção fixa de escuta
  • Free running beam: Direção sempre em varredura
  • Auto selected beam: Feixe final escolhido para melhor áudio (usado para indicação de DoA)

Indicação de Fala

  • A Energia de Fala mostra quão forte é o sinal de voz — como um medidor de volume da fala.
  • Usada para detectar se alguém está falando e quão alto/perto a pessoa está.
  • Ruído, eco e distância podem afetar o valor de energia.

Comando para verificar a Energia de Fala:

xvf_host.exe AEC_SPENERGY_VALUES

Exemplo de saída

Device (USB)::device_init() -- Found device VID: 10374 PID: 26 interface: 3
AEC_SPENERGY_VALUES 2080656 0 2083455 2080656
  • Focused beam 1: Energia do primeiro feixe
  • Focused beam 2: Energia do segundo feixe
  • Free running beam: Energia do feixe de varredura
  • Auto selected beam: Energia do feixe escolhido para a saída final

Canais de Saída de Áudio

  • O XVF3800 fornece 2 canais de áudio:
    • Canal esquerdo: Áudio limpo, pós-processado
    • Canal direito: Feixe ASR ou dados de eco/referência

Você pode redirecionar esses canais para saídas de diferentes fontes.

Exemplos de comandos

Definir o canal esquerdo para Microfone Amplificado 0

xvf_host.exe AUDIO_MGR_OP_L 3 0

Definir o canal direito para dados de Far End (referência)

xvf_host.exe AUDIO_MGR_OP_R 5 0

Exemplo de saída:

Device (USB)::device_init() -- Found device VID: 10374 PID: 26 interface: 3

Parâmetros de Ajuste (Deixe o som melhor!)

  • Essas configurações ajudam a melhorar cancelamento de eco, supressão de ruído, ganho, etc.
  • Use-as quando as configurações padrão não forem boas o suficiente.

Parâmetros comuns:

ParâmetroSignificado
AUDIO_MGR_REF_GAINGanho de entrada do alto-falante (sinal de eco)
AUDIO_MGR_MIC_GAINGanho de entrada do microfone (quão alto o mic capta)
AUDIO_MGR_SYS_DELAYAtraso entre os sinais do microfone e do alto-falante
PP_AGCMAXGAINNível máximo de controle automático de ganho
AEC_ASROUTGAINGanho para a saída do feixe ASR

Para documentação mais detalhada e comandos avançados, visite o repositório oficial no GitHub:
ReSpeaker XVF3800 Host Control README

Solução de Problemas​

A reprodução de som pela saída do alto-falante não é suficiente?​

Se o volume de saída do alto-falante do ReSpeaker XVF3800 estiver muito baixo no Linux, talvez seja necessário ajustar os níveis do mixer ALSA para a placa de som XVF3800. Siga as etapas abaixo para aumentar o volume de saída.

Passo 1: Abrir o ALSA Mixer

  1. Abra um terminal.

  2. Digite o seguinte comando e pressione Enter:

    alsamixer

Passo 2: Selecionar a Placa de Som XVF3800

  1. Pressione F6 para abrir o menu de seleção de placa de som.
  2. Use as setas para cima/baixo para destacar a placa de som XVF3800.
  3. Pressione Enter para confirmar a seleção.

Passo 3: Ajustar o Volume do PCM-1

  1. Use as setas esquerda/direita para navegar até PCM-1.
  2. Use a seta para cima para aumentar o nível de volume até 100%.

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Passo 4: Salvar as Configurações do ALSA

  1. Pressione ESC para sair do alsamixer.
  2. Antes de desconectar o XVF3800, execute o seguinte comando para salvar suas configurações:
   sudo alsactl store

Passo 5: Opção Adicional (Usando PulseAudio)

Se você ainda não conseguir ouvir o som claramente após ajustar os níveis do ALSA, tente instalar o Controle de Volume PulseAudio para ajustes de volume mais detalhados:

sudo apt install pavucontrol -y

Você pode então abrir o pavucontrol e aumentar o volume de saída além de 100% se necessário.

Após reinstalar os drivers USB, meu ReSpeaker não grava nem reproduz​

Desinstale todos os drivers associados ao ReSpeaker no Gerenciador de Dispositivos. Isso resolveu o problema.

Não é possível usar como dispositivo de som no Windows após gravar o firmware?​

Abra o menu Iniciar e digite Device manager. Encontre os dispositivos relacionados ao reSpeaker XVF 3800, clique com o botão direito neles e selecione Uninstall devices. Depois disso, reinicie o dispositivo (conecte e desconecte o USB) e o Windows irá reinstalar o driver correto de placa de som para ele.

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Recursos​

Suporte Técnico & Discussão sobre o Produto​

Obrigado por escolher nossos produtos! Estamos aqui para fornecer diferentes tipos de suporte para garantir que sua experiência com nossos produtos seja a mais tranquila possível. Oferecemos vários canais de comunicação para atender a diferentes preferências e necessidades.

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