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[Experiencia en serie de prueba de la placa de desarrollo Jiandian Atom i.MX93] Integración de grabación y reconocimiento de palabras clave

2024-07-12

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Este artículo se publicó por primera vez en el Foro de entusiastas de la electrónica:[Nuevo recordatorio] [Experiencia en serie de prueba de la placa de desarrollo Jiandian Atomic i.MX93] Control local por voz basado en aprendizaje profundo - Grupo de aprendizaje atómico puntual - Foro de tecnología electrónica - Foro popular de electrónica profesional (elecfans.com)

A continuación, quiero integrar la grabación y el reconocimiento de palabras clave en un solo programa.

Lo primero que me viene a la mente al realizar operaciones de voz en Python es PyAudio. Sin embargo, tuve algunos problemas al instalar PyAudio en la placa. No hay ningún paquete de software listo para usar correspondiente a esta placa en el almacén de Python. El paquete de software debe compilarse y generarse en la placa. PyAudio depende de PortAudio, y PortAudio no se ha portado a la placa, por lo que no se puede utilizar. Por el momento, encontraremos una manera de resolver este problema más adelante.

 

El método temporal que adopté es modificar el script de shell para probar el audio mencionado anteriormente, dejar que grabe 1 segundo de voz y luego llamar al programa Python para el reconocimiento de palabras clave. Si es SÍ, encienda la luz LED en el desarrollo. Si es NO, apague la luz LED en la placa de desarrollo. Después de encender o apagar la luz, se reproducirá el mensaje correspondiente. Para facilitar la depuración, los resultados de la grabación se reproducirán automáticamente después de la grabación para determinar si la grabación es correcta.

  1. #!/bin/bash
  2. INIT_FLAG="/home/root/shell/audio/.initialized_audio_device"
  3. RECORD_FILE="test.wav"
  4. PLAY_FILE="/home/root/shell/audio/short.mp3"
  5. RC_LOCAL_FILE="/etc/rc.local"
  6. DELETE_COMMAND="rm -f $INIT_FLAG"
  7. # 将开机自动删除音频初始化标志文件命令加入到开机自启中
  8. add_command() {
  9. if ! grep -qFx "$DELETE_COMMAND" "$RC_LOCAL_FILE"; then
  10. echo "$DELETE_COMMAND" >> "$RC_LOCAL_FILE"
  11. sync
  12. fi
  13. }
  14. # 检查命令是否存在
  15. check_command() {
  16. command -v "$1" > /dev/null 2>&1
  17. }
  18. # 初始化音频设备
  19. init_audio_device() {
  20. amixer cset name='PCM Volume' 192
  21. amixer cset name='Mono Mux' 'Stereo'
  22. amixer cset name='Playback De-emphasis' 2
  23. amixer cset name='Capture Digital Volume' 192
  24. amixer cset name='Capture Mute' 'on'
  25. amixer cset name='Capture Polarity' 'Normal'
  26. amixer cset name='3D Mode' 'No 3D'
  27. amixer cset name='ALC Capture Attack Time' 5
  28. amixer cset name='ALC Capture Decay Time' 2
  29. amixer cset name='ALC Capture Function' 'Stereo'
  30. amixer cset name='ALC Capture Hold Time' 2
  31. amixer cset name='ALC Capture Max PGA' 3
  32. amixer cset name='ALC Capture Min PGA' 6
  33. amixer cset name='ALC Capture NG Switch' 'on'
  34. amixer cset name='ALC Capture NG Threshold' 9
  35. amixer cset name='ALC Capture NG Type' 'Mute ADC Output'
  36. amixer cset name='ALC Capture Target Volume' 15
  37. amixer cset name='ALC Capture ZC Switch' 'on'
  38. amixer cset name='Left Channel Capture Volume' 100%
  39. amixer cset name='Right Channel Capture Volume' 100%
  40. amixer cset name='Left Mixer Left Bypass Volume' 100%
  41. amixer cset name='Right Mixer Right Bypass Volume' 100%
  42. amixer cset name='Output 1 Playback Volume' 100%
  43. amixer cset name='Output 2 Playback Volume' 100%
  44. amixer cset name='ZC Timeout Switch' 'on'
  45. amixer cset name='Left PGA Mux' 'DifferentialL'
  46. amixer cset name='Right PGA Mux' 'DifferentialR'
  47. # touch "$INIT_FLAG"
  48. }
  49. # 检查是否已初始化
  50. check_initialized() {
  51. [ -e "$INIT_FLAG" ]
  52. }
  53. function init_board_mic() {
  54. # 初始化板载麦克风
  55. check_command amixer && {
  56. amixer -q cset name='Differential Mux' 'Line 2'
  57. amixer -q cset name='Left Line Mux' 'Line 2L'
  58. amixer -q cset name='Right Line Mux' 'Line 2R'
  59. }
  60. }
  61. function init_headphone_mic() {
  62. # 初始化耳机麦克风
  63. check_command amixer && {
  64. amixer cset name='Differential Mux' 'Line 1'
  65. amixer cset name='Left Line Mux' 'Line 1L'
  66. amixer cset name='Right Line Mux' 'NC'
  67. }
  68. }
  69. function cleanup() {
  70. # 清理并退出
  71. printf "n清理并退出...n"
  72. stty sane # 还原终端状态
  73. exit 0
  74. }
  75. function switch_mode() {
  76. # 录音/播音模式切换
  77. case $1 in
  78. 1)
  79. # 进入录音模式
  80. check_command amixer && {
  81. amixer -q cset name='Left Mixer Left Bypass Switch' 'on'
  82. amixer -q cset name='Right Mixer Right Bypass Switch' 'on'
  83. amixer -q cset name='Left Mixer Left Playback Switch' 'off'
  84. amixer -q cset name='Right Mixer Right Playback Switch' 'off'
  85. }
  86. ;;
  87. 2)
  88. # 进入播音模式
  89. check_command amixer && {
  90. amixer -q cset name='Left Mixer Left Bypass Switch' 'off'
  91. amixer -q cset name='Right Mixer Right Bypass Switch' 'off'
  92. amixer -q cset name='Left Mixer Left Playback Switch' 'on'
  93. amixer -q cset name='Right Mixer Right Playback Switch' 'on'
  94. }
  95. ;;
  96. 3)
  97. # 关闭录音和播音模式
  98. check_command amixer && {
  99. amixer -q cset name='Left Mixer Left Bypass Switch' 'off'
  100. amixer -q cset name='Right Mixer Right Bypass Switch' 'off'
  101. amixer -q cset name='Left Mixer Left Playback Switch' 'off'
  102. amixer -q cset name='Right Mixer Right Playback Switch' 'off'
  103. amixer -q cset name='Left Line Mux' 'NC'
  104. amixer -q cset name='Right Line Mux' 'NC'
  105. }
  106. ;;
  107. esac
  108. }
  109. function apply_config() {
  110. # printf "n可选麦克风测试项目:n"
  111. # printf "1. 耳机麦克风n"
  112. # printf "2. 板载麦克风n"
  113. # while true; do
  114. # read -r -p "请输入您的选择: " choice
  115. # if [[ "$choice" == "1" || "$choice" == "2" ]]; then
  116. # break
  117. # else
  118. # printf "无效输入。请输入1或2。n"
  119. # fi
  120. # done
  121. choice=2
  122. printf "n应用麦克风配置项 %sn" "$choice"
  123. case $choice in
  124. 1)
  125. switch_mode 1
  126. init_headphone_mic
  127. ;;
  128. 2)
  129. switch_mode 1
  130. init_board_mic
  131. ;;
  132. *)
  133. printf "无效选项n"
  134. ;;
  135. esac
  136. }
  137. # 捕获Ctrl+C信号,并调用cleanup函数
  138. trap cleanup SIGINT
  139. # 检查是否已初始化,如果没有,则进行初始化
  140. # if ! check_initialized; then
  141. # printf "第一次运行,执行音频设备初始化...n"
  142. init_audio_device
  143. # add_command
  144. # fi
  145. while true; do
  146. while true; do
  147. command=1
  148. case $command in
  149. 1)
  150. apply_config
  151. printf "n开始录音...n"
  152. #sleep 1
  153. check_command arecord && arecord -f cd -d 1 -r 16000 "$RECORD_FILE"
  154. switch_mode 2
  155. printf "n播放录音...n"
  156. check_command aplay && aplay "$RECORD_FILE"
  157. switch_mode 3
  158. # 调用Python程序并捕获其输出
  159. output=$(python3 simple_audio.py --input=test.wav)
  160. echo "$output"
  161. # 检查输出是否包含">>> YES"
  162. if echo "$output" | grep -q ">>> YES"; then
  163. echo "Python程序输出YES,执行相应代码..."
  164. echo 1 > /sys/class/leds/sys-led/brightness
  165. echo heartbeat > /sys/class/leds/sys-led/trigger
  166. # 在这里添加当输出为YES时需要执行的代码
  167. switch_mode 2
  168. #gst-play-1.0 haodeyiweinindakai.mp3
  169. aplay haodeyiweinindakai.wav
  170. switch_mode 3
  171. elif echo "$output" | grep -q ">>> NO"; then
  172. echo "Python程序输出NO,执行其他代码..."
  173. echo none > /sys/class/leds/sys-led/trigger
  174. echo 0 > /sys/class/leds/sys-led/brightness
  175. # 在这里添加当输出为NO时需要执行的代码
  176. switch_mode 2
  177. #gst-play-1.0 haodeyiweininguanbi.mp3
  178. aplay haodeyiweininguanbi.wav
  179. switch_mode 3
  180. else
  181. echo "Python程序输出未知结果,或者没有输出结果。"
  182. # 可以选择添加处理未知输出的代码
  183. fi
  184. #break
  185. ;;
  186. 2)
  187. switch_mode 2
  188. printf "n开始播音,按 Ctrl+C 可退出播音n"
  189. gst-play-1.0 --audiosink="alsasink" "$PLAY_FILE"
  190. switch_mode 3
  191. #break
  192. ;;
  193. *)
  194. cleanup
  195. ;;
  196. esac
  197. done
  198. break
  199. done


Para ver el programa completo, consulte el paquete comprimido.*Adjunto: yes-no-test.zip . El código del script principal es el siguiente:

 

A juzgar por el vídeo a continuación, básicamente se logra el efecto requerido. Al principio me preocupaba que el efecto de grabación del micrófono de la placa afectara el reconocimiento, pero no parece ser un gran problema por el momento. Dado que el método consiste en grabar primero en un archivo y el tiempo es de solo 1 segundo, es bastante problemático de usar. A veces, la grabación no se completa si habla un poco lento. Esto requiere una optimización posterior del procesamiento de voz de Python.

[Prueba de la placa de desarrollo Jiandian Atomic i.MX93] Use la voz para decir SÍ o NO para controlar las luces LED

 

Además, el modelo utilizado actualmente está previamente entrenado y las palabras en chino se entrenarán más adelante para facilitar su uso.