基于Raspberry Pi的ReSpeaker 4-Mic阵列是一款适用于AI和语音应用的Raspberry Pi的四通道麦克风扩展板。 这意味着您可以借助它构建一个集成Amazon Alexa语音服务,Google助手等,功能更强大,更灵活的语音产品。
区别于 ReSpeaker 2-Mics Pi HAT, 该板是基于AC108开发的,这是一款高度集成四通道ADC,具有用于高清晰度语音捕获,I2S / TDM输出,拾取3米半径的声音的语音设备。 此外,这款4-Mics版本提供了超酷LED环,其中包含12个APA102可编程LED。 就像Amazon Echo或 Google assist一样, 使用4个麦克风和LED环,Raspberry Pi具有VAD(语音活动检测),DOA(到达方向),KWS(关键字搜索),并通过LED环显示方向灯功能。
产品特征¶
Raspberry Pi兼容(支持Raspberry Pi Zero和Zero W,Raspberry Pi B +,Raspberry Pi 2 B和Raspberry Pi 3 B,Raspberry Pi 4 B,Raspberry Pi 3 B +)
4个麦克风
3米半径的语音捕捉
2个Grove接口
12个APA102板载指示灯
软件算法:VAD(语音活动检测),DOA(到达方向)和KWS(关键词搜索)
Note
ReSpeaker 4-Mic Array没有任何音频输出接口, 它只用于语音捕获。 您可以使用Raspberry Pi上的耳机插孔进行音频输出。
声音交互应用
AI助手
MIC:4个模拟麦克风
LED:12个APA102可编程RGB LED,连接到SPI接口
Raspberry Pi 40针头:支持Raspberry Pi Zero,Raspberry Pi 1 B +,Raspberry Pi 2 B和Raspberry Pi 3 B
AC108:具有I2S / TDM输出转换功能的高度集成的四通道ADC
I2C:Grove I2C端口,连接到I2C-1
GPIO12:Grove数字端口,连接到GPIO12和GPIO13
Note
如果要使用APA102 RGB LED,请先将高电平写入“GPIO5”,给LED的VCC供电。
step 1. 把ReSpeaker 2-Mics Pi HAT插入到Raspberry Pi
把 ReSpeaker 4-Mics Pi HAT 插入到 Raspberry Pi, 确保插入Raspberry Pi的时候针脚对齐。
Note
不要在上电的时候,热插拔ReSpeaker 4-Mics Pi HAT.
step 2. 烧录系统,登陆,换源
因为当前的Pi内核目前不支持wm8960编解码器,所以我们需要手动构建。
确保您正在您的Pi上运行最新的Raspbian操作系统(debian 9),您可以用etcher进行系统烧录
您可以用 VNC或者PUTTY连接树莓派,但之前请配置好wifi
在安装驱动之前,请根据以下流程切换源到清华。
sudo nano /etc/apt/sources.list
如果是用#注释掉原文件内容,用以下内容取代:
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main non-free contrib deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main non-free contrib
Note
如果是2019-06-20之前版本 需要将buster
修改为Stretch
可以通过cat /etc/rpi-issue
查看是什么时候发布的版本
step 3. 驱动下载并安装 运行下面命令
sudo apt-get update git clone https://github.com/respeaker/seeed-voicecard.git cd seeed-voicecard #下载声卡驱动 sudo ./install.sh --compat-kernel #安装声卡驱动 reboot #重启
Note
若驱动安装失败您可以跳转到FAQ的Q1以解决驱动安装失败问题。
step 4. 检查声卡名称是否与源代码seeed-voicecard相匹配.
pi@raspberrypi:~/seeed-voicecard $ arecord -L null Discard all samples (playback) or generate zero samples (capture) playback capture dmixed array ac108 default:CARD=seeed4micvoicec seeed-4mic-voicecard, Default Audio Device sysdefault:CARD=seeed4micvoicec seeed-4mic-voicecard, Default Audio Device dmix:CARD=seeed4micvoicec,DEV=0 seeed-4mic-voicecard, Direct sample mixing device dsnoop:CARD=seeed4micvoicec,DEV=0 seeed-4mic-voicecard, Direct sample snooping device hw:CARD=seeed4micvoicec,DEV=0 seeed-4mic-voicecard, Direct hardware device without any conversions plughw:CARD=seeed4micvoicec,DEV=0 seeed-4mic-voicecard, Hardware device with all software conversions
如果要更改alsa设置,可以使用sudo alsactl --file=ac108_asound.state store
保存。 当你需要再次使用这些设置时,将它复制到:sudo cp ~/seeed-voicecard/ac108_asound.state /var/lib/alsa/asound.state
step 1. 录播测试 可以用arecord
录制,然后用aplay
播放:(不要忘记插耳机或者喇叭):
arecord | aplay
也可以通过audacity软件测试。打开Audacity后,选择 AC108和2通道 作为输入,bcm2835 alsa: - (hw:0,0) 作为输出来测试:
$ sudo apt update $ sudo apt install audacity $ audacity // 运行 audacity
step 2. 调节音量(可跳过)
alsamixer 是用于配置声音设置和调整音量,高级Linux声音体系结构(ALSA)的图形混音器程序。
alsamixer
Note
首先请用F6选择seeed-4mic的声卡设备。
左和右箭头键用于选择通道或设备,“向上和向下箭头”控制当前所选设备的音量。 退出程序使用ALT + Q或按Esc键。 More information
每个板载APA102 LED都有一个额外的驱动芯片,驱动芯片设置LED的颜色,然后保持该颜色,直到接收到新的命令。
请在执行之前打开SPI,具体步骤如下:
输入: sudo raspi-config
;
选择 "Interfacing Options";
选择 "SPI";
选择 “Yes”
选择 “OK”
选择 “Finish”
配置完后,可以执行下列命令行来运行led示例
pip install spidev gpiozero # 安装 spidev 和 gpiozero git clone --depth 1 https://github.com/respeaker/pixel_ring.git #安装pixel_ring cd pixel_ring pip install -U -e . cd examples/
在虚拟环境下运行 python respeaker_4mic_array.py
, 你可以看到LED像Google Assistant灯光一样闪烁。