Crie um Sistema Confiável de Reconhecimento de Voz com Raspberry Pi – Guia para Iniciantes

Não podemos negar como assistentes de voz e sistemas de automação residencial controlados por voz tornam as coisas mais fáceis. Talvez a grande questão seja: Como funciona o reconhecimento de voz? E como posso construir um? Sistemas de reconhecimento de voz podem servir a diversos propósitos. Eles podem executar tarefas ou controlar sua casa com base em seus comandos de voz. Embora lidar com reconhecimento de voz possa ser complicado, nós o tornaremos fácil. Neste artigo, você aprenderá como construir um sistema de reconhecimento de voz Raspberry Pi. Também obterá insights sobre como o reconhecimento de voz funciona.

Vamos começar!

Reconhecimento de Voz Raspberry Pi

Raspberry Pi

Antes de entrarmos nos detalhes técnicos, o que este sistema de reconhecimento de voz Raspberry Pi pode fazer? Um sistema de reconhecimento de voz ouve e executa tarefas baseadas em seus comandos de voz.

Normalmente, estas tarefas envolvem controlar cargas conectadas ao circuito. Mas você pode personalizar o circuito para executar qualquer tarefa que desejar.

Mais importante, o Raspberry Pi pode lidar com reconhecimento de voz diretamente sem precisar de ajuda de outros dispositivos. Tudo que você precisa fazer é conectar um microfone para falar com seu Pi.

Além disso, você pode manter este sistema ativo e dar comandos a qualquer momento.

Como Funciona o Reconhecimento de Voz

É incrível como podemos falar com nossos dispositivos e eles respondem. Mas computadores não entendem a linguagem humana.

O que acontece é que criamos vibrações no ar quando falamos, o que gera energia. Então, o microfone no qual falamos converte a energia em sinais elétricos.

No entanto, produzimos sinais analógicos, que computadores não entendem. Então, um conversor AC/DC transforma o sinal em digital.

Após a digitalização, ele também filtra o sinal e cancela ruídos com a ajuda de complexos sistemas de processamento de linguagem natural. Depois, o computador cria a resposta perfeita para o sinal sonoro.

Como Construir um Sistema de Reconhecimento de Voz

Para este projeto, usaremos a API de Voz do Google para converter nossa fala em texto. Então, o Espeak converterá as respostas do Pi em fala para este projeto Raspberry Pi.

O que Precisamos

Aqui está a lista de componentes que precisamos para este projeto.

• Raspberry Pi
• Fios jumpers
• Relé
• Microfone USB
• Alto-falante

Diagrama do Circuito

Diagrama do Circuito

Conexões de Hardware

Alto-falante

A configuração de hardware para este circuito envolve apenas algumas conexões. E você pode conectá-las em qualquer ordem.

Primeiro, conecte seu microfone USB à porta USB do Pi. Em seguida, conecte seu alto-falante com um conector macho jack 3,5 mm. Além disso, o alto-falante é o que converte os sinais elétricos gerados pelo microfone em ondas sonoras. Enquanto nisso, certifique-se de que seu alto-falante tenha uma opção Aux.

Também, você pode conectar a lâmpada através do relé. Dessa forma, é fácil conectar o relé à placa Pi. Simplesmente siga o diagrama do circuito para ver como conectar o relé e a lâmpada.

Finalmente, alimente seu Pi com seu cabo USB, e sua configuração de hardware está completa.

Configuração de Software

Agora que a fase de hardware está completa, prossiga para o software. Aqui está como configurar o Raspberry Pi para receber comandos de voz.

Passo 1: Conectar o Microfone

Microfone USB

O microfone USB pode lidar com conversões AC/DC e possui um amplificador integrado. Portanto, podemos conectá-lo diretamente ao Pi sem circuitos ou amplificadores externos.

Agora, você precisará verificar se seu microfone está funcionando. Aqui está como fazer isso facilmente:

• Primeiro, abra seu LXterminal e insira o seguinte código:

• Em seguida, use as teclas de seta para escolher seu microfone conectado na caixa de diálogo que aparece.

Nota: Pode ter um nome diferente como "USB PnP Sound Device".

• Depois, pressione F6 para definir o volume de gravação do seu microfone. Também, você deve usar as teclas de seta para esta tarefa.

• Em seguida, teste seu microfone com o seguinte código:

O código iniciará uma gravação e a salvará como test.wav.

• Também, insira o seguinte comando para reproduzir sua gravação de teste:

É um teste simples para verificar se seu microfone funciona corretamente. Então, se você não vir seu microfone na caixa de diálogo, verifique suas conexões. Se seu microfone está na caixa de diálogo, mas o som está com falhas ou errado, confirme sua conexão ou troque seu hardware.

Passo 2: Instalando Bibliotecas de Reconhecimento de Voz

Você precisará de algumas bibliotecas para aliviar o estresse da codificação. As bibliotecas que precisamos são a biblioteca Espeak e a biblioteca Speech recognition. Também, você precisará da biblioteca PYAudio.

Execute os seguintes códigos para baixar as bibliotecas:

Em seguida, teste sua biblioteca Espeak com o seguinte código. Se funcionar, você ouvirá sua palavra de teste.

Nota: Se não funcionar ou você receber uma mensagem de erro, verifique se usou o código correto e tente instalar novamente.

Passo 3: Codificando seu Programa de Fala Raspberry Pi

Aqui está o código completo que você precisa para este projeto:

Código para Programa de Fala Raspberry Pi

Nota: Certifique-se de inserir o código corretamente para evitar erros.

Como o Circuito Controla Cargas AC Via Comandos de Voz

Tarefas de Reconhecimento de Fala

O Raspberry Pi sempre aguarda a palavra-chave que ativa seu código, mesmo quando ocioso. Então, uma vez que você fala a palavra-chave, que neste caso é "Olá", o código iniciará.

Além disso, o código executará os comandos que podem ligar ou desligar a carga AC (lâmpada). Então, uma vez que o Pi completa a tarefa, ele responderá através do alto-falante. Depois, o Pi retornará à sua condição ociosa e aguardará o próximo comando.

Curiosamente, você pode ajustar o código para controlar outras formas de carga AC e executar outras tarefas. Também, você pode escolher um gatilho diferente para ativar seu código.

Resumo

Sistema Controlado por Voz Alexa

Embora este sistema controlado por voz não seja tão bom quanto Alexa ou Google Voice Assistant, é uma ótima maneira de adicionar um projeto controlado por voz à sua casa.

Também, você pode controlar alguns dispositivos em sua casa e até ouvir feedback de áudio do circuito. A melhor parte é que você só precisa de algumas conexões e codificação para construir seu sistema Raspberry Pi controlado por voz.

O que você acha deste projeto? Quer construir um? Por favor, não hesite em nos contatar se tiver alguma pergunta.