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Introdução ao ReSpeaker XVF3800

Visão geral​

O ReSpeaker XVF3800 USB 4-Mic Array é um array circular profissional de 4 microfones com XMOS XVF3800, com AEC, AGC, DoA, formação de feixe, 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 de quatro 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 exclusivo do dispositivo :SN integrado permite implantações com múltiplos dispositivos e gerenciamento avançado de dispositivos

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

  • Compatível com código aberto :Funciona com hosts USB (Windows, macOS, Raspberry Pi OS) e hosts I2S (XIAO Series, ESP32, Arduino).

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

  • Qualidade de áudio igual ou melhor :em comparação com o modelo anterior

Visão geral do hardware​

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Principais componentes​

Componente / RecursoDescrição
Processador de áudio principalXMOS XVF3800, realiza o processamento de áudio incluindo AEC, formação de feixe, 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, realiza a 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 (normalmente vermelho) para indicar que o áudio está em mute.
Botão de resetReset de hardware para a placa/sistema.
Porta USB Type-CUsada tanto para alimentação quanto para dados (compatível com USB Audio Class 2.0).
Conector P2 (3,5 mm) para fonesSaída de áudio para fones de ouvido ou caixas ativas.
Conector para 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 e 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 e I2CSuporta conexão a hosts externos como Raspberry Pi, PC, etc. usando esses protocolos.
Modos USB e INT-DeviceOperação em modo duplo: USB plug-and-play ou modo de dispositivo interno INT via I2S.
Número de série exclusivoSN do dispositivo integrado para identificação e gerenciamento de múltiplos dispositivos.
Compatibilidade com código abertoFunciona com Arduino, Raspberry Pi, PC/Mac e é compatível com a XIAO Series.
Recursos avançados de áudioAEC, formação de feixe, desreverberação, detecção de DoA, supressão de ruído baseada em DNN, AGC de 60 dB.
Feedback visualEstado do dispositivo e atividade de áudio exibidos por meio de padrões de LEDs RGB e indicadores de status.
Qualidade de áudioIgual ou melhor que os 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 desenvolvido 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 os 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 Type-C
  • Computador host ou Raspberry Pi

Preparação de software​

Uso imediato (Out of Box)​

DOA (Direction of Arrival)​

Você pode experimentar o array de LEDs seguindo a direção da voz que chega.

Botão de mute​

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O botão de mute do 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 ou 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 ou a interface JST de alto-falante integrada, dependendo da sua preferência de saída de áudio.

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Modo de segurança​

O Modo de Segurança 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 gravou o firmware I2S anteriormente e deseja voltar para o firmware USB, pode entrar no Modo de Segurança e regravar o firmware USB usando USB DFU.

nota

Cada tipo de firmware no ReSpeaker XVF3800 oferece suporte a 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 por meio de uma interface I2C, mas não oferece suporte a USB DFU.

  • O firmware do 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 acende 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 completamente o dispositivo.
  • 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 do 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

NÃO use "save as" para baixar os arquivos de firmware do GitHub, pois eles ficarão corrompidos. Clone o repositório ou use "Download as ZIP" para baixar todo o repositório (e todos os arquivos incluídos) como um arquivo ZIP.

O firmware USB é projetado para uso com sistemas operacionais hospedeiros 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

FirmwareCanaisObservações
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 P2 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 (Device Firmware Upgrade) via USB.

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

  • 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 (power-cycle)
    • 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-o com sudo
sudo dfu-util -R -e -a 1 -D /path/to/dfu_firmware.bin
  • A opção -R irá reiniciar automaticamente a placa após a gravação.

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

Gravação e reprodução​

Configurar o Audacity (Windows)​

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

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  1. Defina:
    • Host: Windows WASAPI
    • Recording Device: reSpeaker 3800
    • Channels: 2 (Stereo)
    • Sample Rate: 16000 Hz (tanto para Project quanto para 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 ajustar parâmetros?​

O ajuste permite que os usuários configurem parâmetros dos algoritmos de áudio integrados e se comuniquem diretamente com o chip XMOS.

É fornecida uma interface de controle em Python dedicada para configuração de parâmetros e interação com o dispositivo.

Python Control Directory

Usando os scripts Python fornecidos, você pode:

  • Configurar parâmetros dos algoritmos de áudio integrados
  • Obter dados de DoA (Direction of Arrival)
  • Obter dados de VAD (Voice Activity Detection)
  • Controlar os LEDs onboard
  • Controlar o pipeline de processamento de voz
  • Comunicar-se diretamente com o dispositivo XMOS

Requisitos do sistema

As seguintes dependências são necessárias para usar a interface de controle em Python:

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

Instalação e dependências​

Instale a dependência Python necessária usando:

pip install pyusb

Dependendo do seu sistema operacional, você também pode precisar instalar o pacote libusb separadamente.

Uso​

Sintaxe básica

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

Opções de comando

OptionDescription
-l, --listList all supported commands with detailed information
--vidSet USB Vendor ID (default: 0x2886)
--pidSet USB Product ID (default: 0x001A)
--valuesProvide values for write commands (optional)

Exemplos de uso​

Listar comandos disponíveis

Exibir todos os comandos de firmware suportados.

python xvf_host.py --list

Ler versão do firmware

Obter a versão do firmware que está sendo executada atualmente no dispositivo.

python xvf_host.py VERSION

Exemplo de saída

VERSION: [2, 0, 7]

Ler Direction of Arrival (DOA)

Obter a direção da fonte sonora detectada.

python xvf_host.py DOA_VALUE

Exemplo de saída

DOA_VALUE: [135]

Definir cor do LED

Configurar a cor do LED usando um valor RGB hexadecimal.

python xvf_host.py LED_COLOR --values 0xFF0000

Definir brilho do LED

Ajustar a porcentagem de brilho do LED.

python xvf_host.py LED_BRIGHTNESS --values 50

Ler geometria do array de microfones

Obter as coordenadas dos microfones usadas pelos algoritmos de processamento acústico.

python xvf_host.py AEC_MIC_ARRAY_GEO

Exemplo de saída

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]

Solução de problemas​

O som de reprodução na 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.

Etapa 1: Abrir o ALSA Mixer

  1. Abra um terminal.

  2. Digite o seguinte comando e pressione Enter:

    alsamixer

Etapa 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.

Etapa 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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Etapa 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

Etapa 5: Opção adicional (usando PulseAudio)

Se você ainda não conseguir ouvir o som claramente após ajustar os níveis do ALSA, tente instalar o PulseAudio Volume Control 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 (desconecte e reconecte o USB) e o Windows irá reinstalar o driver de placa de som correto para ele.

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Recursos​

Suporte técnico e discussão sobre o produto​

Obrigado por escolher nossos produtos! Estamos aqui para oferecer 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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