ReSpeaker XMOS XVF3800 บอร์ดไมโครโฟน 4 ตัว ที่ใช้โมดูล ESP32-S3 และสามารถทำงานผ่าน USB

บอร์ด “ReSpeaker XMOS XVF3800 with XIAO ESP32S3” จาก Seeed Studio เป็นบอร์ดไมโครโฟน 4 ตัว ที่มาพร้อมกับชิปประมวลผลเสียง XMOS XVF3800 และไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32-S3 สำหรับการทำงานแบบสแตนด์อโลน โดยยังสามารถใช้งานเป็น USB ไมโครโฟนสำหรับคอมพิวเตอร์และบอร์ด SBC ได้อีกด้วย

ตระกูลไมโครโฟน ReSpeaker เริ่มเปิดตัวครั้งแรกในปี 2016 และมีการออกโมเดลใหม่ ๆ มาอย่างต่อเนื่อง เช่น ReSpeaker Core v2 และ ReSpeaker Lite Series ซึ่งมาพร้อมกับการพัฒนาด้านคุณภาพเสียงและฟีเจอร์ที่แตกต่างกัน โดยรุ่น ReSpeaker XMOS XVF3800 with XIAO ESP32S3 นี้เป็นรุ่นล่าสุด ซึ่งทาง Seeed Studio ระบุว่าสามารถจับเสียงพูดได้ชัดเจนยิ่งขึ้น แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงรบกวน

สเปคของ ReSpeaker XMOS XVF3800 with XIAO ESP32S3:

โมดูลไร้สาย – XIAO ESP32S3
- MCU ไร้สาย – Espressif Systems ESP32-S3R8
  - CPU – ไมโครคอนโทรลเลอร์ Tensilica LX7 แบบ dual-core @ 240 MHz
  - หน่วยความจำ – SRAM 512KB, PSRAM 8MB
  - การเชื่อมต่อไร้สาย – Wi-Fi 4 และ Bluetooth 5.0 dual-mode (classic + BLE)
- ที่เก็บข้อมูล – SPI flash 8MB
- สายอากาศ – คอนเนกเตอร์สายอากาศ u.FL (เชื่อมต่อกับเสาอากาศบนบอร์ดหลัก)
- USB – พอร์ต USB Type-C สำหรับจ่ายไฟและโปรแกรม
ระบบเสียง
- ชิปประมวลผลเสียง – XMOS Volcafusion XVF3800 ประมวลผลเสียงจากไมโครโฟน 4 ตัว
- โค้ดแปลงเสียง – TLV320AIC3104 audio codec
- 4x ไมโครโฟนดิจิทัล
  - ความไว – -26 dBFS
  - ระดับเสียงสูงสุดที่รองรับ – 120 dBL
  - อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน (SNR) – 64 dBA
  - รองรับการรับเสียงรอบทิศทางในระยะสูงสุดประมาณ 5 เมตร
- เอาต์พุตเสียง
  - คอนเนกเตอร์สำหรับลำโพง (รองรับสูงสุด 5W)
  - ช่องเสียบหูฟัง 3.5 มม.
  - ความถี่สุ่มตัวอย่างสูงสุด – 16kHz
- ฟีเจอร์เสียง
  - การตัดเสียงสะท้อน (Acoustic Echo Cancellation – AEC)
  - การบีมฟอร์มมิ่ง (Beamforming)
  - การลดเสียงสะท้อนจากสภาพแวดล้อม (Dereverberation)
  - การตรวจจับทิศทางเสียง (Direction of Arrival – DoA)
  - การลดเสียงรบกวนด้วยโมเดล DNN
  - การควบคุมระดับเสียงอัตโนมัติ (Automatic Gain Control – AGC) 60dB
USB – 1x พอร์ต USB Type-C (ไม่ใช่ของโมดูล XIAO ESP32S3) สำหรับจ่ายไฟและเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์หรือโฮสต์อื่น
การขยาย – ขา GPIO header 20 พิน
อื่น ๆ
- ปุ่ม Reset และปุ่ม Mute/Unmute
- 12x ไฟ RGB WS2812 สำหรับแสดงสถานะ และไฟ Mute
แหล่งจ่ายไฟ – 5V ผ่านพอร์ต USB หรือขา Pin header
ขนาด – เส้นผ่านศูนย์กลาง 99 มม. หนา 4 มม.

ReSpeaker XMOS XVF3800 with XIAO ESP32S3 ports description — Pinout diagram

ชิปประมวลผลเสียง XVF3800 จำเป็นต้องโหลดเฟิร์มแวร์ I2S เพื่อให้สามารถทำงานร่วมกับโมดูล ESP32-S3 ได้ ส่วนบอร์ด XIAO ESP32S3 สามารถเขียนโปรแกรมได้ผ่าน Arduino IDE โดยมีตัวอย่างโค้ดสำหรับใช้งาน I2S, ควบคุมไฟ RGB LED, เล่นเสียง และควบคุม GPIO ให้พร้อมใช้งาน โดยสามารถดูรายละเอียดทางเทคนิคและคำแนะนำในการเริ่มต้นใช้งานเพิ่มเติมได้จากหน้า wiki ของผลิตภัณฑ์ และในอนาคต อาจรองรับ ESPHome และสามารถรวมเข้ากับ Home Assistant’s Voice pipeline ได้อีกด้วย

ในโหมด USB (โดยโหลดเฟิร์มแวร์ USB ลงบน XVF3800) อุปกรณ์จะสามารถใช้งานร่วมกับโฮสต์ได้หลากหลาย เช่น Raspberry Pi, NVIDIA Jetson, และคอมพิวเตอร์ที่ใช้ระบบปฏิบัติการ Windows, Linux หรือ macOS โดยไม่จำเป็นต้องใช้เวอร์ชันที่มีโมดูล ESP32-S3 เพราะอุปกรณ์จะถูกมองเห็นเป็นไมโครโฟนแบบมาตรฐาน และสามารถใช้งานร่วมกับโปรแกรมอย่าง Audacity, คำสั่งarecord/aplay programs, or xvf_host สำหรับฟีเจอร์ขั้นสูงได้ทันที

การใช้งานเป้าหมายของบอร์ดนี้ได้แก่ ผู้ช่วยอัจฉริยะด้วยเสียง (Smart Voice Assistant) ที่รวมเข้ากับแพลตฟอร์มยอดนิยม เช่น Amazon Alexa, Google Assistant, Home Assistant และระบบเสียงอื่น ๆ, ระบบประชุมทางไกล เช่น Microsoft Teams, Zoom ฯลฯ, การพัฒนาและประมวลผลเสียง, การควบคุมและโต้ตอบด้วยเสียงในหุ่นยนต์ และการควบคุมด้วยเสียงในอุตสาหกรรมที่มีสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนและมีเสียงรบกวนสูง

ReSpeaker XMOS XVF3800 with XIAO ESP32S3 บอร์ดไมโครโฟน 4 ตัวสามารถสั่งจองล่วงหน้าได้แล้วบน Seeed Studio ในราคา $54.50(~1,800฿) หรือถ้าไม่ต้องการโมดูล ESP32-S3 จะมีราคาเพียง $49.99(~1,600฿) และยังมีรุ่นที่มาพร้อมเคสในราคา $53.90(~1,700฿) โดยไม่มีโมดูล ESP32-S3, และยังสามารถซื้อได้จาก AliExpress ใสราคา $56(~1,800฿) ในรุ่นที่ไม่มีเคส ไม่มี XIAO ESP32S3, ส่วนใน Amazon จะมีเฉพาะรุ่นเก่าจำหน่ายอยู่ในขณะนี้

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : ReSpeaker XMOS XVF3800 4-mic array board features ESP32-S3 module, also works over USB