做智能音箱、会议摄像头、巡检机器人的工程师，多多少少都动过"让设备循声转头"的念头。但一查方案——4麦、6麦、甚至7麦阵列，再加上一套波束成形算法和调不完的参数，很多人就默默把这个需求从 PRD 里删掉了。

今天介绍一个画风不太一样的模组：AR1105。3 颗数字麦克风 + 6 个 IO 输出，直接告诉你声音在哪个方向——不写一行代码，不用任何 SDK。

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一、先说结论：这玩意儿到底怎么"说话"

传统的声源定位（SSL, Sound Source Localization）方案，输出的一般是一个角度数据，需要你通过 I2C/SPI/UART 去读寄存器、解析协议，甚至跑一遍厂家给的算法库。

AR1105 的输出方式粗暴到让人感动：

• 模组外围有 6 个方向 IO 端口，分别对应 0° / 60° / 120° / 180° / 240° / 300° 六个方向；

• 模组进入工作状态后持续刷新音源角度，当前声源所在方向的 IO 输出高电平（3.3V），其余为低；

• 你的主控 MCU 只需要做一件事：读 IO 电平。

对，就这么简单。判断声源方向这个动作，在嵌入式里退化成了 if (HAL_GPIO_ReadPin(...)) 级别的操作——甚至用几个三极管加逻辑门都能玩出花来。

    120°        60°
     180°  ┌──────┐  0°
           │ AR1105 │
     240°  └──────┘  300°
        （哪个IO是高电平，声音就在哪边）

二、原理：3 麦克风凭什么够用？

一般来说，麦克风数量越多，角度分辨率越高（6 麦可以做 15° 甚至更细的分区），但代价是阵列尺寸、成本和算力。

AR1105 的思路是降维打击：很多应用场景根本不需要 1° 级的精度——智能小车循声转向、摇头摄像头寻声拍摄，6 个方向（每 60° 一个扇区）完全够用。

具体做法：

• 3 颗数字麦克风等边三角形排列，间距固定 10mm；

• 利用每 2 颗麦克风组合出的心形指向性，两两组合共 3 组指向特性；

• DSP 内核实时比对三组指向性的能量分布，解算出声源落在哪个 60° 扇区；

• 解算结果直接映射到 6 个方向 IO 上输出。

牺牲了角度分辨率，换来的是：

对比项	常规 4-6 麦阵列方案	AR1105
麦克风数量	4~6+	3
阵列尺寸	大（几十~上百mm）	等边三角形，边长10mm
软件开发	算法库/SDK/调参	无需代码
输出接口	数据协议解析	6 个高低电平 IO
后级要求	MCU 跑算法	任意 MCU 甚至纯硬件逻辑

注意：规格书明确说明，麦克风的间距 10mm 和等边三角形排布是推荐最佳状态，自己拉长、缩小、甚至减麦数量，定位准确性就无法保证了。

三、硬件规格速览

项目	参数
供电	DC +4V ~ +6.5V
工作电流	28~31mA
逻辑电平	3.3V（方向 IO 高电平有效）
定位方向	圆周 6 方向，间隔 60°
拾音范围	10cm ~ 200cm
音频输出	模拟（MIC_OUT，10kΩ，最大 1Vrms）+ I2S 数字（16kHz / 16bit，主模式）
麦克风接口	3 路数字麦（CLK/DAT），MIC0 端口可复接 2 个
工作温度	-20℃ ~ +85℃
模组尺寸	37mm × 26mm

这里有个很实用的设计：模组不止会"指方向"，还预留了音频输出。

3 麦阵列捕获的声音可以同时从两路输出：

• 12 脚 MIC_OUT：模拟音频输出，直接接后级功放/音频 ADC；

• 15/16/17 脚 I2S：16kHz、16bit、标准 I2S 格式数字音频，接带 I2S 输入的 SoC 或 codec。

也就是说，你可以做一台"循声转头 + 采集录音"的设备，比如寻声摄像头：转动的同时把音频录下来。模拟和数字输出是同时有效的，按需选用。

⚠️ 但要注意：这路音频是"裸"的。模组对输出音频不做降噪、不做 AEC 消回音、不做波束拾音。如果你的设备要做语音识别（尤其是远场唤醒），后端需要自己规划音频处理链路。它是个"方向指示器 + 麦克风前级"，不是完整的语音前端。

四、引脚定义（关键脚位）

模组共 24 脚，半孔焊盘 + 排针插孔两种焊接方式（已成型产品用转接板快速接入，新产品可直接按尺寸图做成焊盘贴装）。

引脚	名称	功能
1	+5V	电源输入（+4V~+6.5V）
2	GND	电源地
3~8	0°~300°	六个方向输出 IO（高电平有效，角度起点可自定义）
9	IO1	预留 IO，默认电源指示：上电高、启动完成后变低
12	MIC_OUT	处理后模拟音频输出
15/16	LRCK / BCLK	I2S 时钟（16kHz/16bit）
17	MIC_DOUT	I2S 数字音频输出
13/14	L/R_LINE IN	备用音频线路输入
19	+3V3	数字麦克风供电输出
21~24	CLK01 / DAT01	数字麦克风接口

一个容易被忽略的细节：方向的角度值是可以自定义的。因为声源是在阵列四周转动的，任何一个方向都可以定义为 0° 起点，只要保持 60° 等分即可——这意味着安装时不用纠结模组在设备里的朝向，软件上对齐一下就行。

另外一个细节：IO1 引脚自带启动状态指示——上电时为高电平，启动完成后转为低电平。主控 MCU 可以监测这个脚，判断模组是否就绪，避免上电初期读到无效的角度数据。

五、麦克风怎么选？

模组本身是 DSP 核心板，麦克风需要外接，选型有讲究：

1. 三颗必须同型号、批次接近、一致性好——规格书要求灵敏度误差控制在 ±1dBFS 以内，否则麦克风之间的拾音差异会直接污染定位结果；

1. 推荐灵敏度 -26dBFS（约等效电容麦 -42dB）或 -29dBFS（约等效 -44dB）；

1. 强烈建议选进声孔在底部的封装，PCB 表面开孔安装，让三颗麦克风振膜处于同一平面，减少拾音不平衡；

1. 官方配套的 3DMIC-291 阵列板用的就是 -29dBFS 规格，拾音距离 10-200cm；要更远的拾音距离，可以换更高灵敏度的数字麦型号。

六、怎么验证？官方给了个"玩具级"测试底板

AR1105 单板没法独立工作，官方配了一套测试组件：

• 3DMIC-291：三数字麦克风阵列板（等边三角形布局）；

• AR-6LED：圆形测试底板，板载方向指示 LED 和 TYPE-C 供电口。

装配流程：3DMIC-291 通过排针排母插到 AR-6LED 顶部，AR1105 焊接或插接到 AR-6LED 背部，然后插上 USB 线：

1. 上电后中间红色 LED 亮起，启动约 7~9 秒；

1. 启动完成转蓝色 LED，圆形底板周边会点亮某一个方向的 LED；

1. 在底板四周不同位置说话或播放音乐，方向 LED 会实时跟着声音位置切换。

五分钟内就能直观看到"声源追踪"的效果，做演示给老板/客户看也非常直观。AR-6LED 上还预留了多种 IO 和音频端口，可以直接和外部设备通讯、传音频，原型验证和成品开发都能用。

七、适合谁用？

按规格书的应用方向结合实际开发体验，我认为它特别适合这几类场景：

• 循声转向的小型设备：音源寻位智能小车、循声摇头的玩具机器人——60° 分辨率足够转向决策；

• 安防类：智能摇头摄像头寻声拍摄、声源追踪预警设备，声音触发 + 方向引导；

• 会议设备：多人视频会议中跟踪说话人方向，驱动云台或指示灯；

• 人声采集录音设备：定位 + 音频输出一条龙。

反过来，这些场景要慎重：

• ❌ 需要 1° 级角度精度（如专业声学测量、精密波束控制）；

• ❌ 依赖模组输出音频直接做远场语音识别且对信噪比要求高（音频未做降噪/AEC）；

• ❌ 拾音距离超过 2m 的场景（除非换更高灵敏度麦克风并实测验证）。

八、总结

AR1105 的产品逻辑很清晰：把"声源定位"从一个算法问题，变成了一个硬件 IO 问题。

它不追求极致的角度分辨率，也不提供复杂的音频处理，而是用 3 颗麦克风 + 心形指向性组合这种"够用就好"的工程取舍，换来三个非常有价值的特性：极小的阵列尺寸（10mm 等边三角形）、极低的集成门槛（读 IO 电平）、零软件开发成本（无需 SDK）。

对于"设备循声转头"这类需求，它是那种可以一个下午就集成进原理图、一晚上就点亮 demo 的方案。在越来越卷的智能硬件市场，能大幅缩短"想法→原型"路径的模块，永远有它的位置。

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本文基于《AR1105 声源定位模组规格书》整理，具体硬件设计请以最新官方资料为准。详细咨询请私信公众号后台，期待与您交流。