最近在做一个“循声定位”的小型智能设备项目时我接触到了一款很有意思的声源定位模组——AR1105 声源定位模组。一开始我对这类方案的印象还是至少 4~6 个麦克风算法复杂MCU 调试麻烦还要跑波束形成结果真正上手后发现这套方案的思路非常“工程化”——它直接把复杂 DSP 算法封装进模块里外部 MCU 只需要读取 IO 高低电平就能知道声音来自哪个方向。对于做机器人、智能小车、语音交互设备的人来说这种方案确实省事很多。一、AR1105 到底是什么AR1105 声源定位模组 本质上是一块“三麦克风阵列 DSP 声源定位算法”的集成模块。它的核心特点是只需要 3 个数字 MEMS 麦克风即可实现 360° 六方向定位每 60° 输出一个方向 IO无需 SDK无需复杂算法开发MCU 直接读取即可规格书中提到模组利用每 2 颗数字麦克风组合形成心形指向性实现 6 个方向的音源识别。相比传统 6 麦阵列方案它最大的优势其实是“低成本 小体积 快速落地”这一点对产品化特别关键。二、为什么我会关注这种方案因为很多项目其实并不需要高精度波束成形AI 语音降噪远场语音识别很多场景真正需要的只是“声音从哪个方向来”比如智能小车转向机器人转头云台摄像机循声安防告警多人会议发言跟踪这时候“能快速得到方向信息”远比“获得高质量语音”更重要。而 AR1105 正好切中了这个需求。三、硬件结构比我想象中简单整个系统结构其实非常清晰1. 三个数字麦克风规格书建议等边三角形布局麦间距 10mm推荐一致性 ±1dBFS 的数字麦这里其实有个非常关键的工程经验麦克风一致性比灵敏度更重要很多人会盲目追求高灵敏度。但阵列定位里“通道一致性”才决定方向判断稳定性。因为 DSP 算法本质上是在比较相位差能量差到达时间差如果麦克风本身偏差太大定位一定漂。2. DSP 模块内部完成定位外部 MCU 不需要参与算法。AR1105 会实时刷新方向0°60°120°180°240°300°对应 6 个 IO 输出。这意味着MCU 只需要读 GPIO即可完成电机转向云台控制方向跟踪这对嵌入式开发来说太友好了。四、我觉得它最聪明的设计IO 方向输出很多声源定位方案喜欢UART 输出角度I2C 输出数据SDK 二次开发但实际产品开发里IO 输出反而是最稳定的因为无协议解析无通信异常无数据帧丢失实时性高尤其做 STM32 的人会很舒服if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)) { motor_turn_left(); }简单直接。这就是典型的“工程优先”而不是“论文优先”。五、音频输出设计也很实用虽然 AR1105 主要做定位但它还保留了模拟音频输出I2S 数字音频输出支持16KHz16bit标准 I2S 主模式这一点其实很有价值。意味着它既能做定位也能做声音采集前端比如接语音识别模块接 AI 芯片接录音系统接网络传输等于一个模块解决“定位 采音”。六、它并不适合所有项目这一点必须说清楚。规格书明确提到模块不具备降噪、回音消除、波束成形等功能。所以它不是语音 AI 前端方案而是“轻量级声源方向识别方案”如果项目需要远场语音识别智能音箱AI 对话AEC降噪那还需要独立音频 DSPAEC 算法Beamforming或者直接上XMOS科大讯飞NXP瑞芯微等复杂方案。七、我实际测试时的一些体验官方给了一套测试板3DMIC-291 阵列麦板AR-6LED 圆形底板通电后红灯启动大约 7~9 秒初始化蓝灯进入工作状态然后哪个方向有声音哪个 LED 就亮。这个效果其实挺直观。尤其拿来做教学演示机器人 Demo创客项目非常容易出效果。八、我认为最适合它的几个方向1. 机器人循声最适合。尤其STM32ESP32ROS 小车直接读取 IO 即可转向。2. 智能摄像头声音从哪里来云台转过去自动跟踪非常实用。3. 安防预警比如异响检测敲击声呼救声快速判断方向。4. 智能玩具这个市场其实需求很大。尤其儿童机器人会“听声音转头”交互感会瞬间提升但成本又不能太高。AR1105 这种方案刚好卡在“够用 成本低”这个平衡点上。九、几个非常关键的设计注意事项1. 麦克风一定要同型号否则定位会飘。2. PCB 结构非常重要规格书建议采用底部进音孔麦克风。原因是保证三个麦克风在同一平面避免声学路径差异。3. 不要随便改麦间距官方推荐等边三角形10mm 间距很多人会觉得“我改成 20mm 会不会更远”实际上DSP 算法往往已经针对固定结构调优。乱改参数定位精度可能直接崩掉。十、最后总结AR1105 声源定位模组 给我的感觉非常明确它不是为了“炫技”。而是“为了让工程师快速把功能做出来”它把DSP阵列算法定位逻辑全部封装成最简单的 GPIO 输出这种设计思路其实非常值得很多国产模块厂商学习。对于机器人智能硬件创客设备安防设备小型交互终端来说它确实是一种成本很低、落地很快、开发周期极短的解决方案。如果后面我继续深入测试定位精度抗噪能力多声源效果混响环境表现再继续更新实测内容。
用 3 个数字麦实现六向声源定位：我在 AR1105 项目中的实战拆解
最近在做一个“循声定位”的小型智能设备项目时我接触到了一款很有意思的声源定位模组——AR1105 声源定位模组。一开始我对这类方案的印象还是至少 4~6 个麦克风算法复杂MCU 调试麻烦还要跑波束形成结果真正上手后发现这套方案的思路非常“工程化”——它直接把复杂 DSP 算法封装进模块里外部 MCU 只需要读取 IO 高低电平就能知道声音来自哪个方向。对于做机器人、智能小车、语音交互设备的人来说这种方案确实省事很多。一、AR1105 到底是什么AR1105 声源定位模组 本质上是一块“三麦克风阵列 DSP 声源定位算法”的集成模块。它的核心特点是只需要 3 个数字 MEMS 麦克风即可实现 360° 六方向定位每 60° 输出一个方向 IO无需 SDK无需复杂算法开发MCU 直接读取即可规格书中提到模组利用每 2 颗数字麦克风组合形成心形指向性实现 6 个方向的音源识别。相比传统 6 麦阵列方案它最大的优势其实是“低成本 小体积 快速落地”这一点对产品化特别关键。二、为什么我会关注这种方案因为很多项目其实并不需要高精度波束成形AI 语音降噪远场语音识别很多场景真正需要的只是“声音从哪个方向来”比如智能小车转向机器人转头云台摄像机循声安防告警多人会议发言跟踪这时候“能快速得到方向信息”远比“获得高质量语音”更重要。而 AR1105 正好切中了这个需求。三、硬件结构比我想象中简单整个系统结构其实非常清晰1. 三个数字麦克风规格书建议等边三角形布局麦间距 10mm推荐一致性 ±1dBFS 的数字麦这里其实有个非常关键的工程经验麦克风一致性比灵敏度更重要很多人会盲目追求高灵敏度。但阵列定位里“通道一致性”才决定方向判断稳定性。因为 DSP 算法本质上是在比较相位差能量差到达时间差如果麦克风本身偏差太大定位一定漂。2. DSP 模块内部完成定位外部 MCU 不需要参与算法。AR1105 会实时刷新方向0°60°120°180°240°300°对应 6 个 IO 输出。这意味着MCU 只需要读 GPIO即可完成电机转向云台控制方向跟踪这对嵌入式开发来说太友好了。四、我觉得它最聪明的设计IO 方向输出很多声源定位方案喜欢UART 输出角度I2C 输出数据SDK 二次开发但实际产品开发里IO 输出反而是最稳定的因为无协议解析无通信异常无数据帧丢失实时性高尤其做 STM32 的人会很舒服if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)) { motor_turn_left(); }简单直接。这就是典型的“工程优先”而不是“论文优先”。五、音频输出设计也很实用虽然 AR1105 主要做定位但它还保留了模拟音频输出I2S 数字音频输出支持16KHz16bit标准 I2S 主模式这一点其实很有价值。意味着它既能做定位也能做声音采集前端比如接语音识别模块接 AI 芯片接录音系统接网络传输等于一个模块解决“定位 采音”。六、它并不适合所有项目这一点必须说清楚。规格书明确提到模块不具备降噪、回音消除、波束成形等功能。所以它不是语音 AI 前端方案而是“轻量级声源方向识别方案”如果项目需要远场语音识别智能音箱AI 对话AEC降噪那还需要独立音频 DSPAEC 算法Beamforming或者直接上XMOS科大讯飞NXP瑞芯微等复杂方案。七、我实际测试时的一些体验官方给了一套测试板3DMIC-291 阵列麦板AR-6LED 圆形底板通电后红灯启动大约 7~9 秒初始化蓝灯进入工作状态然后哪个方向有声音哪个 LED 就亮。这个效果其实挺直观。尤其拿来做教学演示机器人 Demo创客项目非常容易出效果。八、我认为最适合它的几个方向1. 机器人循声最适合。尤其STM32ESP32ROS 小车直接读取 IO 即可转向。2. 智能摄像头声音从哪里来云台转过去自动跟踪非常实用。3. 安防预警比如异响检测敲击声呼救声快速判断方向。4. 智能玩具这个市场其实需求很大。尤其儿童机器人会“听声音转头”交互感会瞬间提升但成本又不能太高。AR1105 这种方案刚好卡在“够用 成本低”这个平衡点上。九、几个非常关键的设计注意事项1. 麦克风一定要同型号否则定位会飘。2. PCB 结构非常重要规格书建议采用底部进音孔麦克风。原因是保证三个麦克风在同一平面避免声学路径差异。3. 不要随便改麦间距官方推荐等边三角形10mm 间距很多人会觉得“我改成 20mm 会不会更远”实际上DSP 算法往往已经针对固定结构调优。乱改参数定位精度可能直接崩掉。十、最后总结AR1105 声源定位模组 给我的感觉非常明确它不是为了“炫技”。而是“为了让工程师快速把功能做出来”它把DSP阵列算法定位逻辑全部封装成最简单的 GPIO 输出这种设计思路其实非常值得很多国产模块厂商学习。对于机器人智能硬件创客设备安防设备小型交互终端来说它确实是一种成本很低、落地很快、开发周期极短的解决方案。如果后面我继续深入测试定位精度抗噪能力多声源效果混响环境表现再继续更新实测内容。
