Primeros Pasos con Raspberry Pi

caution

Esta wiki está escrita para ReSpeaker 2-Mics Pi HAT v1.
Para distinguir entre los dispositivos v1 y v2, por favor consulta Cómo distinguir las revisiones de hardware de ReSpeaker 2-Mics Pi HAT.

Instalación y configuración del driver

1. Conectar ReSpeaker 2-Mics Pi HAT a Raspberry Pi

Monta el ReSpeaker 2-Mics Pi HAT en tu Raspberry Pi, asegurándote de que los pines estén correctamente alineados al apilar el ReSpeaker 2-Mics Pi HAT.

Conexión en Raspberry Pi

connection picture1

Conexión en Raspberry Pi Zero

connection picture2

2. Configurar el driver en Raspberry Pi

Asegúrate de que estás utilizando la última versión de Raspberry Pi OS en tu dispositivo. (actualizado al 2021.05.01)

Paso 1. Obtén el código fuente de Seeed voice card, instálalo y reinicia.

git clone https://github.com/HinTak/seeed-voicecard.git
cd seeed-voicecard
sudo ./install.sh
sudo reboot now

Paso 2. Verifica que el nombre de la tarjeta de sonido coincida con el código fuente seeed-voicecard usando los comandos: aplay -l y arecord -l.

pi@raspberrypi:~/Desktop/mic_hat $ aplay -l
**** List of PLAYBACK Hardware Devices ****
card 0: Headphones [bcm2835 Headphones], device 0: bcm2835 Headphones [bcm2835 Headphones]
  Subdevices: 8/8
  Subdevice #0: subdevice #0
  Subdevice #1: subdevice #1
  Subdevice #2: subdevice #2
  Subdevice #3: subdevice #3
  Subdevice #4: subdevice #4
  Subdevice #5: subdevice #5
  Subdevice #6: subdevice #6
  Subdevice #7: subdevice #7
card 1: vc4hdmi0 [vc4-hdmi-0], device 0: MAI PCM i2s-hifi-0 [MAI PCM i2s-hifi-0]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
card 2: vc4hdmi1 [vc4-hdmi-1], device 0: MAI PCM i2s-hifi-0 [MAI PCM i2s-hifi-0]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
card 3: seeed2micvoicec [seeed-2mic-voicecard], device 0: bcm2835-i2s-wm8960-hifi wm8960-hifi-0 [bcm2835-i2s-wm8960-hifi wm8960-hifi-0]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0

pi@raspberrypi:~/Desktop/mic_hat $ arecord -l
**** List of CAPTURE Hardware Devices ****
card 3: seeed2micvoicec [seeed-2mic-voicecard], device 0: bcm2835-i2s-wm8960-hifi wm8960-hifi-0 [bcm2835-i2s-wm8960-hifi wm8960-hifi-0]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0

Paso 3. Prueba el micrófono; escucharás lo que dices a través de los micrófonos (no olvides conectar unos auriculares o un altavoz):

arecord -D "plughw:3,0" -f S16_LE -r 16000 -d 5 -t wav test.wav
aplay -D "plughw:3,0" test.wav

Nota: "plughw:3,0" es el número de dispositivo para grabación (o reproducción), dependiendo de tu sistema este número puede variar (por ejemplo, en Raspberry Pi Zero será 0 porque no tiene conector de audio). Puedes verificar el número ejecutando los comandos arecord -l y aplay -l.

3. Configurar ajustes de sonido y ajustar el volumen con alsamixer

alsamixer es un programa gráfico para controlar el mezclador del sistema de sonido ALSA (Advanced Linux Sound Architecture), que se utiliza para configurar ajustes de sonido y modificar el volumen.

pi@raspberrypi:~ $ alsamixer

Las teclas Izquierda y Derecha se usan para seleccionar el canal o dispositivo.
Las teclas Arriba y Abajo controlan el volumen del dispositivo seleccionado.
Para salir, presiona ALT + Q o la tecla Esc.

Más información

caution

Por favor, utiliza la tecla F6 para seleccionar primero el dispositivo seeed-2mic-voicecard.

Descripción general de uso

Para ejecutar los ejemplos que siguen, clona el repositorio en tu Raspberry Pi.

git clone https://github.com/respeaker/mic_hat.git
cd mic_hat

Todos los scripts de Python mencionados en los ejemplos están dentro de este repositorio. Para instalar las dependencias necesarias, desde la carpeta mic_hat, ejecuta:

sudo apt-get install portaudio19-dev libatlas-base-dev
pip3 install -r requirements.txt

APA102 LEDs

Cada LED APA102 a bordo tiene un chip controlador adicional. Este chip se encarga de recibir el color deseado a través de sus líneas de entrada, y mantener ese color hasta que se reciba un nuevo comando.

python3 interfaces/pixels.py

User Button

Hay un botón de usuario a bordo conectado al GPIO17. Vamos a detectarlo con Python usando RPi.GPIO.

Ejecuta el siguiente código desde la carpeta mic_hat del repositorio que clonaste en el Paso 4.

python3 interfaces/button.py

El programa debería mostrar "on" cuando presiones el botón:

python3 button.py

Una sálida como:

pi@raspberrypi:~ $ python3 button.py
off
off
on
on
off

Grabación de sonido con Python

Utilizamos la librería PyAudio para grabar sonido con Python.

Primero, ejecuta el siguiente script para obtener el índice del dispositivo de la tarjeta ReSpeaker 2 Mic:

python3 recording_examples/get_device_index.py

Verás un resultado como este:

Input Device id  2  -  seeed-2mic-voicecard: - (hw:1,0)

Luego, para grabar sonido, abre el archivo recording_examples/record.py con nano o cualquier editor y cambia RESPEAKER_INDEX = 2 por el índice que corresponda a tu sistema. Después ejecuta el script para grabar:

python3 recording_examples/record.py

Si quieres extraer sólo el canal 0 de los dos canales, revisa el archivo record_one_channel.py. Para extraer el canal X cambia el slicing [0::2] a [X::2].

python3 recording_examples/record_one_channel.py

Para reproducir las grabaciones puedes usar el comando aplay:

aplay -f cd -Dhw:1 output.wav #for Stereo sound
aplay -D plughw:1,0 output_one_channel.wav #for Mono sound from one channel

O también puedes usar el script recording_examples/play.py para reproducir los archivos .wav con PyAudio.

python3 recording_examples/play.py path-to-wav-file

Asegúrate de especificar el índice correcto del dispositivo de salida en play.py para evitar que PyAudio se congele.

Picovoice con ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Raspberry Pi

Paso 1. Sigue el tutorial paso a paso anterior de ReSpeaker 2-Mic Pi HAT con Raspberry Pi antes de continuar con lo siguiente.

Nota: Asegúrate de que los LEDs APA102 funcionan correctamente en el ReSpeaker 2-Mic Pi HAT con Raspberry Pi.

Paso 2. Ejecuta el siguiente comando en la terminal para instalar la demo de Picovoice para ReSpeaker 2-Mic Pi HAT.

pip3 install pvrespeakerdemo

Nota: En una instalación fresca del sistema operativo Raspberry Pi OS, puede que veas esta advertencia al instalar la demo:
The script picovoice_respeaker_demo is installed in '/home/pi/.local/bin' which is not on PATH.

Esto significa que para poder ejecutar la demo, debes agregar /home/pi/.local/bin a tu variable PATH del sistema.

echo 'export PATH="$HOME/bin:$HOME/.local/bin:$PATH"' >> ~/.bashrc

Uso de la Demo

La demo utiliza el ReSpeaker 2-Mic Pi HAT en una Raspberry Pi junto con la tecnología Picovoice para controlar los LEDs.
Esta demo se activa con la palabra de activación "Picovoice" y estará lista para recibir comandos posteriores, como encender y apagar las luces, o cambiar el color de los LEDs.

Una vez finalizada la instalación, ejecuta el siguiente comando en la terminal para iniciar la demo:

picovoice_respeaker_demo

Comandos de Voz

Los comandos de voz disponibles en esta demo son:

Picovoice

Activa la escucha para comandos siguientes.

wake word

Turn on the lights

Enciende las luces y muestra el siguiente mensaje en la terminal:

{
    is_understood : 'true',
    intent : 'turnLights',
    slots : {
        'state' : 'on',
    }
}

La lista de comandos se muestra en la terminal:

context:
  expressions:
    turnLights:
      - "[switch, turn] $state:state (all) (the) [light, lights]"
      - "[switch, turn] (all) (the) [light, lights] $state:state"
    changeColor:
      - "[change, set, switch] (all) (the) (light, lights) (color) (to) $color:color"
  slots:
    state:
      - "off"
      - "on"
    color:
      - "blue"
      - "green"
      - "orange"
      - "pink"
      - "purple"
      - "red"
      - "white"
      - "yellow"

also, you can try this command to change the colour by:

Picovoice, set the lights to orange

Apaga las luces con el comando:

Picovoice, turn off all lights

Demostración en Video

Código Fuente de la Demo

La demo está construida con el Picovoice SDK. El código fuente está disponible en GitHub.

Palabras de Activación Diferentes

El Picovoice SDK incluye palabras de activación gratuitas bajo licencia Apache 2.0, incluyendo asistentes de voz populares (por ejemplo, "Hey Google", "Alexa") y algunas divertidas como "Computer" y "Jarvis".

Comandos de Voz Personalizados

Los comandos de iluminación están definidos por un contexto Speech-to-Intent de Picovoice. Puedes diseñar y entrenar contextos escribiendo la gramática permitida usando Picovoice Console. Puedes probar los cambios en el navegador usando el botón de micrófono.

Visita Picovoice Console y crea una cuenta. Usa el editor Rhino Speech-to-Intent para crear contextos y entrenarlos para Raspberry Pi.

Ejemplos con Múltiples Palabras de Activación

Porcupine

Porcupine es un motor de palabra de activación ligero y de alta precisión, ideal para aplicaciones siempre en escucha y activación por voz.

Características:

Utiliza redes neuronales profundas entrenadas en ambientes reales.
Compacto y eficiente en cómputo, perfecto para IoT.
Multiplataforma: Raspberry Pi, BeagleBone, Android, iOS, Linux, macOS, Windows, navegadores web, etc.
Escalable para múltiples comandos siempre escuchando sin aumentar el consumo.
Auto-servicio: los desarrolladores pueden entrenar modelos personalizados usando Picovoice Console.

Para demostrar las capacidades de Picovoice, también preparamos ejemplos con múltiples palabras de activación usando ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Raspberry Pi, donde diferentes palabras activan tareas específicas.

Este paquete incluye una demo en línea de comandos para controlar los LEDs del ReSpeaker 2-Mic Pi HAT usando Porcupine.

Multi Wake Word Getting Started

Ejecuta el siguiente comando en la terminal para instalar el driver de la demo:

pip3 install ppnrespeakerdemo

Multi Wake Word Usage

Ejecuta en la terminal tras la instalación del driver:

porcupine_respeaker_demo

Espera que la demo se inicialice y muestre [Listening] en la terminal. Di:

Picovoice

La demo responderá:

detected 'Picovoice'

Las luces se configurarán en color green. Luego di:

Alexa

Las luces cambiarán a yellow. Di:

Terminator

para apagar las luces.

Wake Word to Colors

Colores asociados a las palabras de activación soportadas en esta demo:

Alexa
Bumblebee
Computer
Hey Google
Hey Siri
Jarvis
Picovoice
Porcupine
Terminator

Multiple Wake Word Example Source Code

Código fuente completo disponible en este repositorio.

Keyword spotting con ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Mycroft Precise

Mycroft Precise es un motor de detección de palabras clave completamente open-source. Tiene funcionalidades más limitadas que Picovoice, pero una licencia más permisiva (Apache 2.0) que permite modificaciones y redistribución incluso en código cerrado y comercial, siempre que se preserve la licencia.

Para comenzar con Mycroft Precise, instala la versión estable más reciente del fork de Seeed:

sudo apt-get install libatlas-base-dev
pip3 install git+https://github.com/respeaker/mycroft_runner_simple.git

Nota: En instalaciones frescas de Raspberry Pi OS, puede aparecer esta advertencia al instalar la demo: The script picovoice_respeaker_demo is installed in '/home/pi/.local/bin' which is not on PATH.

Para ejecutar la demo, añade /home/pi/.local/bin a tu PATH:

echo 'export PATH="$HOME/bin:$HOME/.local/bin:$PATH"' >> ~/.bashrc

Prueba la instalación ejecutando:

mycroft-precise --model hey-mycroft

Para integrar Mycroft Precise en tu proyecto, consulta el README del repositorio para información sobre la API.

Asistente Inteligente con ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Mycroft Core

Mycroft es un asistente de voz open source hackeable, similar a Alexa o Google Assistant, con licencia Apache 2.0 que permite modificaciones y redistribución incluso cerrada y comercial, siempre que se preserve la licencia.

Esta sección está en desarrollo y próximamente se añadirán detalles sobre el uso de Mycroft Core con ReSpeaker.

Picovoice con ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Raspberry Pi Zero - Inicio Rápido

Paso 1. Instala los drivers y configura el dispositivo según Driver installation and configuration.

Clona el repositorio de Picovoice:

git clone --recurse-submodules https://github.com/Picovoice/picovoice.git
cd picovoice

Nota: Asegúrate que los LEDs APA102 funcionan correctamente en ReSpeaker 2-Mic Pi HAT con Raspberry Pi Zero.

Paso 2. Instala la librería wiringpi

sudo apt-get install wiringpi

Paso 3. Desde la raíz del repositorio, compila e instala la demo Picovoice para ReSpeaker 2-Mic Pi HAT:

gcc -std=c99 -O3 -o demo/respeaker-rpi0/picovoice_demo_mic \
-I sdk/c/include/ demo/respeaker-rpi0/picovoice_demo_mic.c \
-ldl -lasound -lwiringPi

Uso de la Demo

La demo usa ReSpeaker 2-Mic Pi HAT en Raspberry Pi Zero con tecnología Picovoice para controlar los LEDs. El demo se activa con la palabra clave "Picovoice" y puede ejecutar acciones como encender/apagar LEDs y cambiar colores.

Para correr la demo, desde la raíz del repositorio, ejecuta:

./demo/respeaker-rpi0/picovoice_demo_mic \
sdk/c/lib/raspberry-pi/arm11/libpicovoice.so \
resources/porcupine/lib/common/porcupine_params.pv \
resources/porcupine/resources/keyword_files/raspberry-pi/picovoice_raspberry-pi.ppn \
0.65 \
resources/rhino/lib/common/rhino_params.pv \
demo/respeaker/pvrespeakerdemo/respeaker_raspberry-pi.rhn \
0.5 \
plughw:CARD=seeed2micvoicec,DEV=0

Comandos de Voz

Picovoice

Demo responde:

wake word

Turn on the lights

Luces encendidas, salida en terminal:

{
    is_understood : 'true',
    intent : 'turnLights',
    slots : {
        'state' : 'on',
    }
}

Listado de comandos en terminal:

context:
  expressions:
    turnLights:
      - "[switch, turn] $state:state (all) (the) [light, lights]"
      - "[switch, turn] (all) (the) [light, lights] $state:state"
    changeColor:
      - "[change, set, switch] (all) (the) (light, lights) (color) (to) $color:color"
  slots:
    state:
      - "off"
      - "on"
    color:
      - "blue"
      - "green"
      - "orange"
      - "pink"
      - "purple"
      - "red"
      - "white"
      - "yellow"

Prueba cambiar el color con:

Picovoice, set the lights to orange

Apaga las luces con:

Picovoice, turn off all lights

Video Demostración

Código Fuente de la Demo

La demo está construida con el Picovoice SDK. El código fuente de la demo está disponible en GitHub.

Diferentes Palabras de Activación

El Picovoice SDK incluye ejemplos gratuitos de palabras de activación bajo licencia Apache 2.0, incluyendo asistentes de voz populares (por ejemplo: "Hey Google", "Alexa") y otras divertidas como "Computer" y "Jarvis".

Comandos de Voz Personalizados

Los comandos de iluminación están definidos mediante un contexto de Speech-to-Intent de Picovoice.
Puedes diseñar y entrenar contextos escribiendo la gramática permitida en la Picovoice Console.

Puedes probar tus cambios en el navegador mientras editas usando el botón del micrófono. Ingresa a la Picovoice Console y crea una cuenta.
Usa el editor Rhino Speech-to-Intent para crear contextos, y luego entrénalos para Raspberry Pi Zero.

Ejemplos con Múltiples Palabras de Activación

Para demostrar la capacidad de Picovoice, también hemos preparado ejemplos con múltiples palabras de activación usando ReSpeaker 2-Mic Pi HAT con Raspberry Pi Zero. Puedes configurar diferentes palabras clave para ejecutar tareas específicas.

Este paquete contiene una demo de línea de comandos para controlar los LEDs del ReSpeaker 2-Mic Pi HAT usando Porcupine.

Porcupine

Porcupine es un motor de detección de palabras clave de alta precisión y peso ligero.
Permite construir aplicaciones con escucha activa continua.

Utiliza redes neuronales profundas entrenadas en entornos reales.
Compacto y eficiente en recursos. Ideal para IoT.
Multiplataforma: Raspberry Pi, BeagleBone, Android, iOS, Linux (x86_64), macOS (x86_64), Windows (x86_64) y navegadores web.
También hay un SDK para ARM Cortex-M para clientes empresariales.
Escalable: puede detectar múltiples palabras clave sin aumentar la carga en tiempo de ejecución.
Autoservicio: los desarrolladores pueden entrenar modelos personalizados con Picovoice Console.

Introducción a Múltiples Palabras de Activación

Paso 1. Instala la biblioteca wiringpi (si no la tienes instalada):

sudo apt-get install wiringpi

Clona el repositorio de Picovoice desde GitHub::

git clone --recurse-submodules https://github.com/Picovoice/porcupine.git
cd picovoice

Paso 2. Desde la raíz del repositorio, compila la demo de Porcupine para ReSpeaker 2-Mic Pi HAT:

gcc -std=c99 -O3 -o demo/respeaker-rpi0/porcupine_demo_mic \
-I include/ demo/respeaker-rpi0/porcupine_demo_mic.c \
-ldl -lasound -lwiringPi

Uso de Múltiples Palabras de Activación

Ejecuta el siguiente comando desde la raíz del repositorio:

./demo/respeaker-rpi0/porcupine_demo_mic \
lib/raspberry-pi/arm11/libpv_porcupine.so \
lib/common/porcupine_params.pv \
0.65 \
plughw:CARD=seeed2micvoicec,DEV=0 \
resources/keyword_files/raspberry-pi/alexa_raspberry-pi.ppn \
resources/keyword_files/raspberry-pi/computer_raspberry-pi.ppn \
resources/keyword_files/raspberry-pi/hey\ google_raspberry-pi.ppn \
resources/keyword_files/raspberry-pi/hey\ siri_raspberry-pi.ppn \
resources/keyword_files/raspberry-pi/jarvis_raspberry-pi.ppn \
resources/keyword_files/raspberry-pi/picovoice_raspberry-pi.ppn \
resources/keyword_files/raspberry-pi/porcupine_raspberry-pi.ppn \
resources/keyword_files/raspberry-pi/bumblebee_raspberry-pi.ppn \
resources/keyword_files/raspberry-pi/terminator_raspberry-pi.ppn

Cuando el demo imprima [Listening], di:

Picovoice

La salida será:

detected 'Picovoice'

Las luces estarán en verde green. Di:

Alexa

Y se cambiarán las luces a color amarillo yellow. Luego di:

Terminator

to turn off the lights.

Palabras de Activación y Colores

A continuación se muestran los colores asignados a las palabras clave:

Alexa
Bumblebee
Computer
Hey Google
Hey Siri
Jarvis
Picovoice
Porcupine
Terminator

Código Fuente del Ejemplo

Consulta el código fuente completo.

Soporte Técnico de Picovoice

Si tienes problemas técnicos usando Picovoice, visita
Picovoice para participar en las discusiones.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

P1: Error #include "portaudio.h" al ejecutar sudo pip install pyaudio

R1: Solución:

sudo apt-get install portaudio19-dev

P2: ¿Cómo cambiar el origen de los mirrors de Raspbian?

R2: Consulta Raspbian Mirrors y edita el archivo:

pi@raspberrypi ~ $ sudo nano /etc/apt/sources.list

Ejemplo para usuarios en China (Tsinghua):

deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main non-free contrib
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main non-free contrib

Instalación y configuración del driver​

3. Configurar ajustes de sonido y ajustar el volumen con alsamixer​

Descripción general de uso​

APA102 LEDs​

User Button​

Grabación de sonido con Python​

Picovoice con ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Raspberry Pi​

Uso de la Demo​

Comandos de Voz​

Código Fuente de la Demo​

Palabras de Activación Diferentes​

Comandos de Voz Personalizados​

Ejemplos con Múltiples Palabras de Activación​

Porcupine​

Multi Wake Word Getting Started​

Multi Wake Word Usage​

Wake Word to Colors​

Multiple Wake Word Example Source Code​

Keyword spotting con ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Mycroft Precise​

Asistente Inteligente con ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Mycroft Core​

Picovoice con ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Raspberry Pi Zero - Inicio Rápido​

Comandos de Voz​

Código Fuente de la Demo​

Diferentes Palabras de Activación​

Comandos de Voz Personalizados​

Ejemplos con Múltiples Palabras de Activación​

Porcupine​

Introducción a Múltiples Palabras de Activación​

Uso de Múltiples Palabras de Activación​

Palabras de Activación y Colores​

Código Fuente del Ejemplo​

Soporte Técnico de Picovoice​

Preguntas Frecuentes (FAQ)​

Instalación y configuración del driver

3. Configurar ajustes de sonido y ajustar el volumen con alsamixer

Descripción general de uso

APA102 LEDs

User Button

Grabación de sonido con Python

Picovoice con ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Raspberry Pi

Uso de la Demo

Comandos de Voz

Código Fuente de la Demo

Palabras de Activación Diferentes

Comandos de Voz Personalizados

Ejemplos con Múltiples Palabras de Activación

Porcupine

Multi Wake Word Getting Started

Multi Wake Word Usage

Wake Word to Colors

Multiple Wake Word Example Source Code

Keyword spotting con ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Mycroft Precise

Asistente Inteligente con ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Mycroft Core

Picovoice con ReSpeaker 2-Mic Pi HAT y Raspberry Pi Zero - Inicio Rápido

Comandos de Voz

Código Fuente de la Demo

Diferentes Palabras de Activación

Comandos de Voz Personalizados

Ejemplos con Múltiples Palabras de Activación

Porcupine

Introducción a Múltiples Palabras de Activación

Uso de Múltiples Palabras de Activación

Palabras de Activación y Colores

Código Fuente del Ejemplo

Soporte Técnico de Picovoice

Preguntas Frecuentes (FAQ)