Low-bitrate speech communication on resource-constrained edge devices remains challenging due to stringent computational, memory, and bandwidth constraints. We present TinyCall, a lightweight neural audio codec designed for real-time speech communication on low-power platforms such as the ESP32 microcontroller and Raspberry Pi. The proposed system targets emergency communication and other bandwidth-limited scenarios while preserving speech intelligibility, speaker identity, and vocal expressiveness. To enable efficient deployment, we propose a minimal neural audio codec architecture together with a framework for converting a causally trained codec into a truly streamable codec through pseudo-lookahead decoding and decoder-input caching. We further replace conventional residual vector quantization (RVQ) with Residual Finite Scalar Quantization (RFSQ) to reduce inference complexity on edge processors and employ a progressive three-stage training strategy for stable optimization under latent quantization. An MFCC-based perceptual loss encourages preservation of speaker characteristics, including harmonic structure and vocal timbre. Experimental results demonstrate real-time operation on a Raspberry Pi 3 while achieving intelligible speech reconstruction at bitrates as low as 2.3 kbps. The proposed approach demonstrates that practical neural speech communication is feasible on highly resource-constrained edge devices.


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Speech Communication是一门跨学科期刊,其主要目标是满足快速传播和彻底讨论基础研究和应用研究结果的需求。为了建立框架以相互关联本领域各个领域的结果,将重点放在跨学科性质的观点和主题上。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/speech/
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