AR1106双麦 180° 听声辨位,内置舵机驱动,嵌入式快速声源追踪方案
标签:# 声源定位 #嵌入式 #舵机控制 #语音识别 #STM32 #Arduino 摘要:在智能交互机器人、简易安防、设备异响监测项目中,声源方向感知是一个高频需求。本文解读芯慧创 AR1106 声源定位模组,从硬件规格、引脚定义、性能参数、唤醒词规则、串口协议、适用场景、开发注意事项完整梳理,帮助开发者快速上手这款即插即用的双麦克风声源定位模块。
一、前言
很多做智能硬件的小伙伴想实现 “听声辨位”,传统方案一般自己用 MCU + 麦克风阵列实现 TDOA 到达时间差算法。但自研会遇到几个痛点:算法调参麻烦、环境噪声容易误触发、还要自己写舵机驱动,开发周期长,对新手不友好。
AR1106 是一款已经把定位算法、命令词识别、SG90 舵机驱动全部集成好的成品模组。不需要在主控跑复杂声学算法,模组直接输出声源角度,降低嵌入式项目声源追踪的开发门槛,适合机器人、互动玩具、简易云台监控等项目快速原型验证。
二、模组硬件概况
2.1 物理尺寸
- 尺寸:18mm × 16mm,引脚间距标准 2.54mm 排针,方便面包、洞洞板焊接。
- 拾音阵列:双麦克风架构,麦克风物理间距固定 4cm,出厂已经优化,平衡拾音清晰度和抗干扰性能。
- 推荐麦克风参数:信噪比 70dB,灵敏度‑27dB 驻极体麦克风。
2.2 引脚功能说明
表格
| 引脚 | 功能说明 |
|---|---|
| 5V | 模块供电,5V 输入 |
| GND | 公共地 |
| MICL+、MICL‑ | 左麦克风差分输入 |
| MICR+、MICR‑ | 右麦克风差分输入 |
| PWM | SG90 舵机 PWM 驱动输出,可直接接 9g 舵机 |
| TX | 串口数据发送,输出十六进制声源角度数据,波特率 9600 |
| AOUT | 角度模拟量输出(语言播报角度) |
| IO | 预留 IO 扩展脚位 |
重点:模块自带 SG90 舵机驱动电路,舵机可以直接插 PWM 脚,不需要主控输出 PWM,模组内部自动把声源角度转换为舵机控制信号,转向声源方向。
串口输出规则:波特率9600,输出 16 进制角度,例如 90° 输出0x5A,100° 输出0x64;只有识别到预设唤醒 / 命令词之后,才输出角度数据,环境噪音不会输出无效帧,减少主控解析负担。
三、核心性能参数解读
- 定位视场:正面180° 半平面识别范围,存在背面盲区,只适合前方半空间声源检测。
- 定位精度:10° 角度分辨率,可以区分相差 10° 的声源位置,不适合要求亚度级高精度定位场景。
- 有效拾音距离:5 米以内稳定工作;超过 5 米定位准确度、灵敏度会明显下降,项目设计时尽量控制作用距离。
- 抗干扰机制:命令词触发定位 模块不是持续对所有声音做定位,只有识别到预设命令词 / 唤醒词之后,才启动声源角度计算。环境杂音、无关对话不会触发定位输出,极大降低误识别,这是该模组非常关键的特性。
- 舵机联动性能 支持固定声源角度定位、动态移动声源实时跟随,转向过程平稳无卡顿。5 米距离触发命令词,舵机联动依然流畅,无明显延迟。
局限提醒:是180° 半空间定位,不是 360° 全方位;精度 10° 属于消费级普通方案,不要用于工业高精度测向场景。
四、唤醒词(命令词)自定义规则
模组支持定制唤醒 / 命令词,最多可以配置 10 条词条(唤醒词 + 免唤醒命令词合计≤10),词条定制需要联系厂商业务人员烧录,不能用户现场自行修改。
定制词条必须遵守以下规则,否则会大幅提升误唤醒率:
- 优先 4‑6 个汉字,4 个字识别效果最优;建议≥3 个字;
- 禁止叠字重叠音,例如 “宝宝”、“贝贝”;
- 避免多音字、高频口语词(如 “你好啊”)、零声母连续词汇(如 “安安”);
- 词条之间如果只差一个字,差异字不要放在末尾;
- 禁止敏感、政治相关词汇;
- 优先选择发音响亮、开口度大、音节差异明显短语,示例:“你好小智”、“嗨小智”。
注意:如果直接使用市面上成熟公开唤醒词带来版权纠纷,由开发者自行承担。
五、典型应用场景
- 智能交互设备:语音机器人、互动玩具,AI 小智类设备,听到唤醒词之后云台转头朝向说话人;
- 简易安防监控:摄像头云台声源跟随,当检测到指定语音指令,摄像头自动转向声源方位;
- 工业简易监测:设备异响方向监测(仅适合 5 米内、配合自定义触发词使用);
- 学生竞赛、原型开发:快速验证声源追踪逻辑,不用从零调试声学算法,缩短开发周期。
不适合场景:
- 需要 360° 全向测向;
- 定位精度要求优于 5°;
- 持续环境噪音定位(非关键词触发模式);
- 拾音距离长期大于 5 米。

六、开发上手思路(Arduino/STM32 通用)
硬件接线简要步骤
- 给模组接入 5V 与 GND;
- 外接一对符合规格的驻极体麦克风接到 MICL、MICR 差分引脚;
- SG90 舵机信号线接 PWM 引脚,舵机电源可以外部供电;
- 模组 TX 接到 MCU 串口 RX;
软件处理逻辑
- 串口配置波特率 9600,接收模组输出的十六进制角度;
- 模组只有命中命令词之后才输出角度;没有命中时串口无数据;
- 两种使用模式:
- 模式 1:直接使用模组自带 PWM 驱动舵机,主控只读取角度做业务逻辑,不用输出舵机 PWM;
- 模式 2:读取串口角度,由自己的主控驱动云台舵机 / 电机。
坑点提醒:
- 麦克风差分接线不要接反,接反会造成定位错乱;
- 麦克风间距固定 4cm,不要随意修改距离,修改后定位性能会变差;
- 超出 5 米,定位精度会明显衰减,做产品要留余量。

七、产品优势总结
- 极简集成:体积小巧,2.54 标准排针,焊接简单,BOM 成本可控;
- 关键词触发抗干扰,普通环境噪声不会产生定位输出;
- 内置 SG90 舵机驱动,可以直接驱动 9g 舵机,省去主控 PWM 输出开发;
- 标准 UART 串口输出角度,兼容 STM32、Arduino、ESP32、PLC 各类主控;
- 开箱即用,不需要调试声学算法,适合快速原型开发,新手友好。

八、总结
AR1106 不是一款高性能专业测向模块,但是面向普通消费级声源追踪场景非常均衡。它把双麦 TDOA 声源定位、关键词语音触发、舵机驱动全部封装,把复杂声学算法黑盒化。
如果你做机器人、智能玩具、简易语音云台,不想投入大量时间调试麦克风阵列算法,且需求是180° 范围内、5 米以内、关键词触发定位、10° 精度可接受,AR1106 是性价比很高的选型;但如果项目需要 360°、高精度连续测向,则需要选择更高阶多麦克风阵列方案。
注:本文基于官方规格书整理,实际效果受麦克风选型、安装环境、词条定制质量影响,正式产品务必做充分环境测试。
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