Raspberry Pi Voice Recognition:простой проект по распознаванию голоса

Мы не можем отрицать, как голосовые помощники и системы домашней автоматизации с голосовым управлением облегчают жизнь. Возможно, большой вопрос:как работает распознавание голоса? И как я могу построить один? Системы распознавания голоса могут служить различным целям. Они могут выполнять задачи или управлять вашим домом на основе ваших голосовых команд. Хотя иметь дело с распознаванием голоса может быть сложно, мы сделаем это проще. В этой статье вы узнаете, как создать систему распознавания голоса Raspberry Pi. Кроме того, вы узнаете, как работает распознавание голоса.

Начнем!

Распознавание голоса Raspberry Pi

Малиновый Пи

Прежде чем мы перейдем к техническим деталям, что может сделать эта система распознавания голоса Raspberry Pi? Система распознавания голоса слушает и выполняет задачи на основе ваших голосовых команд.

Как правило, эти задачи включают в себя управление нагрузками, подключенными к цепи. Но вы можете настроить схему для выполнения любой задачи.

Что еще более важно, Raspberry Pi может обрабатывать распознавание голоса напрямую, без помощи других устройств. Все, что вам нужно сделать, это подключить микрофон, чтобы поговорить с вашим Pi.

Кроме того, вы можете держать эту систему активной и давать команды в любое время.

Как работает распознавание голоса

Невероятно, как мы можем говорить с нашими устройствами, и они отвечают. Но компьютеры не понимают человеческого языка.

Что происходит, так это то, что мы создаем вибрации в воздухе, когда говорим, что создает энергию. Затем микрофон, в который мы говорим, преобразует энергию в электрические сигналы.

Однако мы производим аналоговые сигналы, которые компьютеры не понимают. Таким образом, преобразователь переменного тока в постоянный преобразует сигнал в цифровой.

После оцифровки он также фильтрует сигнал и подавляет шум с помощью сложных систем обработки естественного языка. После этого компьютер создает идеальный отклик на звуковой сигнал.

Как создать систему распознавания голоса

В этом проекте мы будем использовать Google Speech API для преобразования нашей речи в текст. Затем Espeak преобразует ответы Pi в речь для этого проекта Raspberry Pi.

Что нам нужно

Вот список компонентов, которые нам нужны для этого проекта.

• Малина Пи
• Перемычки
• Ретрансляция
• USB-микрофон
• Динамик

Схема цепи

Принципиальная схема

Подключение оборудования

Динамик

Аппаратная установка для этой схемы включает всего несколько соединений. И вы можете соединять их в любом порядке.

Сначала подключите USB-микрофон к USB-порту Pi. Затем подключите динамик к штекерному разъему 3,5 мм. Кроме того, динамик преобразует электрические сигналы, генерируемые микрофоном, в звуковые волны. При этом убедитесь, что у вашего динамика есть опция Aux.

Также можно подключить лампочку через реле. Таким образом, реле легко подключить к плате Pi. Просто следуйте схеме, чтобы увидеть, как подключить реле и лампочку.

Наконец, включите Pi с помощью USB-кабеля, и настройка оборудования завершена.

Настройка программного обеспечения

Теперь, когда аппаратная фаза завершена, приступаем к программному обеспечению. Вот как настроить Raspberry Pi для получения голосовых команд.

Шаг 1. Подключите микрофон

USB-микрофон

USB-микрофон поддерживает преобразование переменного/постоянного тока и имеет встроенный усилитель. Следовательно, мы можем подключить его напрямую к Pi без внешних цепей или усилителей.

Теперь вам нужно проверить, работает ли ваш микрофон. Вот как это легко сделать:

• Сначала откройте LXterminal и введите следующий код:

• Затем с помощью клавиш со стрелками выберите подключенный микрофон в появившемся диалоговом окне.

Примечание. У него может быть другое название, например «Звуковое USB-устройство PnP».

• После этого нажмите F6, чтобы установить громкость записи микрофона. Кроме того, вы должны использовать клавиши со стрелками для этой задачи.

• Затем проверьте микрофон с помощью следующего кода:

Код начнет запись и сохранит ее как test.wav.

• Также введите следующую команду, чтобы воспроизвести тестовую запись:

Это простой тест, чтобы проверить, правильно ли работает ваш микрофон. Итак, если вы не видите свой микрофон в диалоговом окне, проверьте свои подключения. Если ваш микрофон отображается в диалоговом окне, но звук прерывистый или неправильный, подтвердите подключение или замените оборудование.

Шаг 2. Установка библиотек распознавания речи

Вам понадобятся некоторые библиотеки, чтобы облегчить кодирование. Библиотеки, которые нам нужны, это библиотека Espeak и библиотека распознавания речи. Также вам понадобится библиотека PYAudio.

Запустите следующие коды, чтобы загрузить библиотеки:

Затем протестируйте свою библиотеку Espeak с помощью следующего кода. Если это сработает, вы услышите тестовое слово.

Примечание. Если это не работает или появляется сообщение об ошибке, проверьте, правильный ли код вы использовали, и повторите попытку установки.

Шаг 3. Кодирование речевой программы Raspberry Pi

Вот полный код, необходимый для этого проекта:

Код для речевой программы Raspberry Pi

Примечание. Во избежание ошибок убедитесь, что вы правильно вводите код.

Как схема управляет нагрузкой переменного тока с помощью голосовых команд

Задачи распознавания речи

Raspberry Pi всегда ждет ключевого слова, которое активирует его код, даже в режиме ожидания. Итак, как только вы произнесете ключевое слово, в данном случае «Привет», запустится код.

Далее код будет выполнять команды, которые могут включать или выключать нагрузку переменного тока (лампочку). Затем, как только Pi выполнит задачу, он ответит через динамик. После этого Pi вернется в состояние ожидания и будет ждать следующей команды.

Интересно, что вы можете настроить код для управления другими формами нагрузки переменного тока и выполнения других задач. Кроме того, вы можете выбрать другой триггер для активации кода.

Подводя итоги

Система голосового управления Alexa

Хотя эта система с голосовым управлением не так хороша, как Alexa или Google Voice Assistant, это отличный способ добавить проект с голосовым управлением в свой дом.

Кроме того, вы можете управлять некоторыми устройствами в вашем доме и даже слышать звуковую обратную связь от схемы. Самое приятное то, что вам нужно всего несколько подключений и программирование для создания системы голосового управления Raspberry Pi.

Что вы думаете об этом проекте? Вы хотите построить один? Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас есть какие-либо вопросы.