★ FEATURED ARTICLE 智能小车要追着声音走摇头摄像头要转向说话的人会议设备要自动锁定发言人——这些功能的第一步都一样先知道声音从哪个方向来。常规做法是上 4 麦甚至 6 麦的阵列再配一套声源定位算法和 SDK占体积、占算力、开发周期也不短。对于很多只需要知道大概方向的中小设备来说这套配置明显过重。AR1105 就是为这个场景做的一颗 DSP 定位内核搭配 3 颗间距 10mm 的数字麦克风把圆周分成 6 个 60° 的方向区间实时输出音源方向不需要任何 SDK 和源码。一、先看四个硬指标6 向定位3 颗数字麦实现圆周 6 方向0°/60°/120°/180°/240°/300°每 60° 一个分区37mm × 26mm半孔焊盘 排针插孔设计转接板或直接贴装都行即用型6 路角度 IO 直接输出高电平无需 SDK、无需源码28-31mA4V6.5V 供电低功耗 DSP 内核麦克风时钟仅 714kHz二、3 颗麦怎么定位 6 个方向声源定位难在哪要知道方向就得比较声音到达不同麦克风的时间和幅度差——麦克风越多、间距越精确定位越准这也是常规方案堆 4~6 麦的原因。AR1105 的思路是组合指向每 2 颗数字麦克风组合出一个心形指向性3 颗麦两两组合正好把圆周切成 6 个 60° 的扇区。模组进入工作状态后持续刷新音源角度属于哪个扇区对应的角度 IO 就输出高电平。对主板来说读方向就像读一个开关状态一样简单。三、输出即角度6 路 IO 直接给 MCU模组预留 0°、60°、120°、180°、240°、300° 共 6 个方向 IO 端口输出 3.3V 高电平有效。主板拿到电平后按自己的逻辑做交互即可机器人循声摇头、小车声源转向、监控寻声拍摄、会议设备跟踪说话人。角度起点不是死的——规格书明确说明圆板上丝印的角度值仅供参考任何一个起点都可以设为 0°只要 6 个方向按 60° 均匀划分即可方便和设备的机械结构对齐。四、方向之外声音也给AR1105 除了输出角度还把阵列麦克风捕获的声音同时输出数字、模拟双路可选输出端口格式说明MIC_OUT12 脚模拟音频输出阻抗 10kΩ最大幅度 1VrmsMIC_DOUT17 脚I2S 数字音频16kHz 采样 / 16bit标准 I2S 格式主模式两路是同时输出的按需选用即可。这里要提醒一点规格书写得很实在——此模组只做定位跟踪不对音频做降噪、消回音、波束拾音等处理。如果后级设备要做语音识别需要按原始拾音信号来设计后端电路必要时再串一颗带语音处理的模组。五、麦克风选型与装配要点要让 6 向定位稳定麦克风这块有几个硬性讲究型号一致3 颗数字麦必须选同型号、一致性接近的误差率尽量选±1dBFS减少麦间拾音差异灵敏度常规推荐-26dBFS约等于电容麦 -42dB 规格或-29dBFS约 -44dB 规格标配 -29dBFS 时拾音距离 10200cm封装朝向建议选进声孔在底部的封装PCB 开孔让 3 颗麦处在同一平面最大限度减少拾音不平衡排布3 颗麦必须是等边三角形拾音孔间距10mm拉大、缩小或减少数量定位准确性都无法保证模组本身 37×26mm焊盘间距 2.54mm半孔焊盘长 1.5mm、宽 1mm。已量产的产品可以走转接板快速接入新品设计则可以按尺寸图把焊盘直接做在系统板上。六、电气指标一览项目参数供电电压直流 4V 6.5V工作电流28-31mA定位输出6 路角度 IO高电平 3.3V 有效60° 间隔麦克风时钟714kHz低功耗时钟模拟音频输出阻抗 10kΩ最大 1VrmsI2S 数字音频16kHz / 16bit标准 I2S主模式拾音范围10cm 200cm按推荐麦克风测试工作温度-20℃ 85℃工作湿度相对湿度 90%七、不想画板先用套件验证AR1105 是 DSP 核心板不能单独测试。官方配套了两块板3DMIC-291 三麦阵列板和AR-6LED 圆形测试底板。阵列板插到底板顶部排针模组焊或插在底板背面Type-C 口接电脑或 5V 适配器供电即可。上电后有个直观的验证方式启动约 7-9 秒中间红色 LED 亮启动完成后转为蓝色 LED之后圆形底板周边哪个角度的指示灯亮就代表声音来自那个方向——在板子周围不同位置说话指示灯会实时跟着切换。另外19 脚 3V3 是数字麦克风的工作电源输出IO1 默认做电源指示上电为高电平启动完成后拉低。八、适合用在哪智能小车 / 智能驾驶音源自动寻位、循声转向机器人玩具机器人、工业机器人的循声交互安防监控智能摇头摄像头、自动音源追踪预警会议设备多人视频会议跟踪说话人方向语音设备语音识别设备的人声方向输入、录音拾音设备工控工控监听等场景写在最后声源定位不一定要堆麦、上 SDK。如果你手上的设备只需要知道声音来自哪个方向AR1105 用 3 颗麦、26×37mm、30mA 就把这件事做完了剩下的交互逻辑交给主板自己写。
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