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[라즈베리파이 프로젝트] 음성인식(Speech Recognition) 맛보기 – 1. 마이크/스피커 준비하기

이 글은 구글 어시스턴트 홈페이지 내용을 참조하여 작성하였습니다. https://developers.google.com/assistant/sdk/?authuser=2 Google Assistant SDK | Google Assistant SDK | Google Develop… The Google Assistant SDK lets you embed the Google Assistant in your devices. developers.google.com 먼저 라즈비안 업데이트를 진행하겠습니다. 익숙하신 분들은 라즈비안이나 리눅스에서 프로젝트 진행시 필수 사항인 것을 아실 것입니다. 이미지를 새로 만드신 분들은 오래 걸리실 수 있으니 여유를 갖고 진행하시기 바랍니다.

$ sudo apt-get update $ sudo apt-get upgrade $ sudo apt-get dist-upgrade

음성 인식 데모를 실행하기 앞서 스피커와 마이크를 설정하고 잘 작동하는지 확인할 필요가 있습니다. USB 마이크를 라즈베리파이의 USB에 연결하고, 스피커를 라즈베리파이의 3.5mm 오디오 잭에 연결해줍니다. 라즈비안의 터미널로 들어가서 다음을 따라하시면 됩니다. 먼저 사용가능한 마이크를 확인합니다.

$ arecord -l

사용가능한 스피커를 확인합니다.

$ aplay -l

arecord -l 명령 뒤에 뜬 것이 마이크(capture hardware) 리스트이고, aplay -l 명령 뒤에 나온 것이 스피커(Playback hardware) 리스트입니다. 먼저 마이크는 card 1에 device 0인것을 기억해 두어야 합니다. 그리고 스피커는 card 0에 device가 0, 1로 2개가 있는데, 0번이 오디오 잭에 연결된 스피커이고, 1번은 HDMI 케이블에 연결되는 스피커입니다. 모니터에 스피커가 내장되어 있고 HDMI 연결을 사용한다면 후에 1번을 선택해서 모니터에 내장된 스피커를 사용할 수 있습니다. 위 내용을 기억하기 어려울 수 있으므로 터미널을 하나 더 띄워서 다음 명령을 입력합니다.

$ nano .asoundrc

마이크는 card 1, device 0에 연결된 것 1개 밖에 없으므로 pcm.mic 부분은 “hw:1,0″로, 스피커는 오디오 잭이 card 0에 device 0, HDMI가 card 0에 device 1입니다. 저는 오디오 잭에 연결된 스피커를 사용하므로 pcm.speaker 부분에 “hw:0,0″으로 하였습니다. 여기서 모니터에 내장된 HDMI 스피커를 사용하실 분은 “hw:0,1″로 하시면 됩니다.

pcm.!default { type asym capture.pcm “mic” playback.pcm “speaker” } pcm.mic { type plug slave { pcm “hw:1,0” } } pcm.speaker { type plug slave { pcm “hw:0,0” } }

이제 설정이 완료되었으므로 테스트를 해보겠습니다. 먼저 스피커를 테스트하겠습니다.

$ speaker-test -t wav

위 명령을 실행하면 스피커에서 Front Left가 반복되어 재생됩니다. 소리가 작아서 잘 안들릴 수도 있으니 스피커와 라즈비안의 볼륨을 잘 조절해보시기 바랍니다. 스피커 테스트가 완료되었으면, 마이크로 넘어갑니다. 다음 명령을 통해 녹음을 합니다.

$ arecord –format=S16_LE –duration=5 –rate=16000 –file-type=raw out.raw

녹음이 완료되면 다음 명령을 통해 녹음한 소리를 재생합니다.

$ aplay –format=S16_LE –rate=16000 out.raw

녹음된 소리가 너무 크다면 다음 명령을 통해 마이크 볼륨을 조정합니다.

$ alsamixer

아무래도 윈도우가 아니다 보니 스피커와 마우스를 수동으로 잡아줘야 해서 이 부분이 쉽지가 않습니다. 여기까지만 해도 쉽지 않은 부분이 있으니 질문하시기 원활하도록 여기까지만 진행하고, 나머지는 다음 포스트로 넘기도록 하겠습니다.

라즈베리파이에서 USB 마이크, 스피커 설정하기

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라즈베리파이에는 오디오 출력 단자는 있지만 입력단자가 없어 일반적인 마이크를 사용하기에 좀 불편하다. 그래서 USB 형태로 된 마이크가 필요한데, 방송쪽에 직업이 있거나 전문적인 마이크가 필요한 사람들이 주로 이런 마이크를 사용한다고 알고 있다.

물론 이러한 마이크들 중에는 매우 저렴하고 간단한 것들도 있지만 기존의 마이크를 그대로 사용하고 싶다면 아래의 잰더를 이용해도 된다.

구매링크

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필자도 위의 제품을 구매했다. 라즈베리파이에 사용하기 위해서는 우선 마이크와 스피커를 위의 젠더에 연결하고 (필자는 2018/07/12 – [기타/제품 후기] – 저렴한 게이밍 헤드셋 G2000 후기 헤드셋을 사용했다.) 아래와 같이 라즈베리파이의 USB 단자에 연결하면 된다.

$ arecord -l

우선 위 명령을 실행하여 연결 가능한 마이크를 검색한다. 그럼 아래와 같이 출력된다.

**** List of CAPTURE Hardware Devices **** card 1: Device [USB Audio Device], device 0: USB Audio [USB Audio] Subdevices: 1/1 Subdevice #0: subdevice #0

이제 card 1과 device 0라는 점을 잘 기억해둔 뒤 아래 명령을 통해 스피커를 검색한다.

$ aplay -l

아래와 같이 출력된다.

**** List of PLAYBACK Hardware Devices **** card 0: ALSA [bcm2835 ALSA], device 0: bcm2835 ALSA [bcm2835 ALSA] Subdevices: 7/7 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 card 0: ALSA [bcm2835 ALSA], device 1: bcm2835 ALSA [bcm2835 IEC958/HDMI] Subdevices: 1/1 Subdevice #0: subdevice #0 card 1: Device [USB Audio Device], device 0: USB Audio [USB Audio] Subdevices: 1/1 Subdevice #0: subdevice #0

여기서 USB 장치는 card 1에 device 0으로 설정되어있다. 이제 나노 편집기로 파일하나를 만든다.

$ nano .asoundrc

빈파일에 아래의 형식에 맞추어 입력한다.

pcm.!default { type asym capture.pcm “mic” playback.pcm “speaker” } pcm.mic { type plug slave { pcm “hw:,” } } pcm.speaker { type plug slave { pcm “hw:,” } }

card number와 device number는 위에서 알아냈으므로 필자와 같은 상태라면 아래와 같이 입력하면 된다.

pcm.!default { type asym capture.pcm “mic” playback.pcm “speaker” } pcm.mic { type plug slave { pcm “hw:1,0” } } pcm.speaker { type plug slave { pcm “hw:1,0” } }

이렇게 입력했다면 저장하고 빠져나온다. 스피커를 테스트 해보고 싶다면 아래와 같이 입력하자.

$ speaker-test -t wav

위 명령을 실행하면 스피커에서 Front, Left가 반복되어 재생된다. 마이크를 테스트 하려면

$ arecord –format=S16_LE –duration=5 –rate=16000 –file-type=raw out.raw

를 실행시켜 녹음을 한 뒤에

$ aplay –format=S16_LE –rate=16000 out.raw

를 실행시켜 녹음된 소리를 들어보면 된다. 만약 소리가 너무 작거나 크다면 아래 명령을 통해 조절할 수 있다.

$ alsamixer

키보드의 방향키로 잘 조절하면 된다.

참고 : https://developers.google.com/assistant/sdk/guides/library/python/embed/audio

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