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2016/04/10

Raspberry Pi 3に USB Micを接続して日本語の音声認識をする方法(Julius編) Raspberry Pi 3に USB Micを接続して日本語の音声認識をする方法(Julius編)

(ラズパイ3で汎用大語彙連続音声認識エンジン Juliusをコンパイルして使用する方法)

Tags: [Raspberry Pi], [電子工作]






● Raspberry Pi 3 Model Bを遂に購入

 Raspberry Pi3 Model B RPI2 RPI3

 大人気の CPUボードの Raspberry Piに WiFiと Bluetoothが搭載されたモデルが新発売となりました。
 以前から Raspberry Pi 2を買おうかどうか迷っていましたが、Raspberry Pi 3 Model Bの発売を機に購入を決意してラズベリアンになる事にしました。

 ※ ラズパイの OS Raspbianはバージョンが上がる毎に過去の版と OSの内部の作りが変わり、過去に書かれた製作記事(例えば Raspbian Wheezyの時代の記事)がそのままではエラーが出たりして動かない事が有ります。
 ※ 当方のホームページのラズパイ記事は全て Raspberry Pi 3 Model Bと Raspbian Jessieの組み合わせで動作確認をしております。
(ただし、将来的に新しい Raspbian OSが出た場合に、当方の Raspbian Jessieを基にした内容がそのままでは動かない可能性が有ります。)
 ※ 2017/08/16から Raspbian OSは Raspbian Jessieから Raspbian Stretchに変わりました。
 ※ 2019/06/20から Raspbian OSは Raspbian Stretchから Raspbian Busterに変わりました。

Download Raspbian for Raspberry Pi

ちなみに、歴代のバージョンと名称は
Debianコードネーム年月備考(参考)Ubuntuでの該当名称
Debian 10Buster2019/06/20~2019/06からラズパイ4対応Bionic 18.04 LTS
Debian 9Stretch2017/08/16~2018/03からラズパイ3B+対応Xenial 16.04 LTS
Debian 8Jessie2015~2016/02からラズパイ3対応Trusty 14.04 LTS
Debian 7Wheezy2013~2016
Debian 6.0Squeeze2011~2014
Debian GNU/Linux 5.0Lenny2009~2012


● Raspberry Pi 3 Model Bで日本語音声を認識させる

 Juliusをラズパイでコンパイルして使用する方法の記事は既に他のサイトやブログで有りますが、新しい Raspbianではそのままでコンパイルできなかったり使用できなかったりしたので、ラズパイ3の最新の Raspbian Jessieでも確実に Juliusをコンパイルして動作させる方法をまとめました。
 ※ Raspbian 8 Jessie 2016-03-18版で確認
 ※以前のバージョンの Raspbian 7 Wheezyや Raspbian Squeezeでは手順が異なる所が有る。

 まずは、音声入力のマイクの動作の確認から。
 なお、マイク入力は USB接続の物を使用しました。

 下記の C-Mediaが USB接続のマイクデバイス
$ lsusb
Bus 001 Device 004: ID 0d8c:013c C-Media Electronics, Inc. CM108 Audio Controller
Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Standard Microsystems Corp. SMSC9512/9514 Fast Ethernet Adapter
Bus 001 Device 002: ID 0424:9514 Standard Microsystems Corp.
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

 デバイスのカード番号とデバイス番号を確認(card 1 device 0)
$ arecord -l
**** List of CAPTURE Hardware Devices ****
card 1: Device [USB PnP Sound Device], device 0: USB Audio [USB Audio]
Subdevices: 1/1
Subdevice #0: subdevice #0

 マイクの音量を確認する(card 1なので -c 1を指定する)
$ amixer sget Mic -c 1
Simple mixer control 'Mic',0
Capabilities: cvolume cvolume-joined cswitch cswitch-joined
Capture channels: Mono
Limits: Capture 0 - 16
Mono: Capture 0 [0%] [0.00dB] [on]

 マイクの音量を設定する
$ amixer sset Mic 16 -c 1
Simple mixer control 'Mic',0
Capabilities: cvolume cvolume-joined cswitch cswitch-joined
Capture channels: Mono
Limits: Capture 0 - 16
Mono: Capture 16 [100%] [23.81dB] [on]

 必要に応じてマイクデバイスを設定する(card 1 device 0なので 1,0を指定する)
$ export ALSADEV="plughw:1,0"
$ echo $ALSADEV

 マイクの入力を WAVE形式で WAVファイルに 48kHzステレオサンプリングで 5秒間保存する(-d5で 5秒、-fdatで DAT品質 48kHz ステレオ)
$ arecord -M -d5 -twav -fdat test.wav -D plughw:1
 ※なぜか -fcdで CD音質(44.1kHzサンプリングにすると -d5の指定が無視される)

 マイクの入力をスピーカに出力する( 1秒程度の遅延が有る)
$ arecord -f S16_LE -r 44100 -D hw:1 | aplay
 Ctrl+Cで終了



 汎用大語彙連続音声認識エンジン Julius

 音声認識エンジン Juliusのラズパイ3対応のコンパイルと動作確認の手順

汎用大語彙連続音声認識エンジン Julius - OSDN

 音声認識エンジン
 julius-master.zip 2016/03/07版
$ cd
$ wget https://github.com/julius-speech/julius/archive/master.zip
$ mv master.zip julius-master.zip
$ unzip julius-master.zip
$ cd julius-master
$ ./configure --with-mictype=alsa
$ make

configure: error: no ALSA header!
configure: error: ./configure failed for libsent
 のエラーの場合は下記のコマンドでライブラリをインストールする。
$ sudo aptitude install libasound2-dev

****************************************************************
Julius/Julian libsent library rev.4.3.1:

- Audio I/O
    primary mic device API   : alsa (Advanced Linux Sound Architecture)
    available mic device API : alsa
    supported audio format   : RAW and WAV only
    NetAudio support         : no
- Language Modeling
    class N-gram support     : yes
- Libraries
    file decompression by    : zlib library
- Process management
    fork on adinnet input    : no

  Note: compilation time flags are now stored in "libsent-config".
        If you link this library, please add output of
        "libsent-config --cflags" to CFLAGS and
        "libsent-config --libs" to LIBS.
****************************************************************

 ./configure --with-mictype=alsaでコンパイルすれば下記のエラーが出ません。
### read waveform input
Stat: adin_oss: device name = /dev/dsp (application default)
Error: adin_oss: failed to open /dev/dsp
failed to begin input stream

 また、
export AUDIODEV=/dev/dsp1
 の設定も不要です。

 ただし、
### read waveform input
ALSA lib confmisc.c:768:(parse_card) cannot find card '0'
 のエラーが出た場合は
export ALSADEV="plughw:1,0"
 等の設定は必要です。

 ディクテーションデータ(音声認識辞書)
 dictation-kit-master.zip 2015/11/04版 252.95M
$ cd
$ wget https://github.com/julius-speech/dictation-kit/archive/master.zip
$ mv master.zip dictation-kit-master.zip
$ unzip dictation-kit-master.zip
$ cd ./dictation-kit-master
$ ~/julius-master/julius/julius -C main.jconf -C am-gmm.jconf -nostrip

 「こんにちは」とマイクに喋ると(PuTTY等のターミナルの文字設定を UTF-8にしておく)

pass1_best:  こんにちは 。
pass1_best_wordseq: <s> こんにちは+感動詞 </s>
pass1_best_phonemeseq: silB | k o N n i ch i w a | silE
pass1_best_score: -3433.026123
### Recognition: 2nd pass (RL heuristic best-first)
STAT: 00 _default: 11107 generated, 1102 pushed, 208 nodes popped in 143
sentence1:  こんにちは 。
wseq1: <s> こんにちは+感動詞 </s>
phseq1: silB | k o N n i ch i w a | silE
cmscore1: 0.729 0.596 1.000
score1: -3443.561768

<<< please speak >>>



Tags: [Raspberry Pi], [電子工作]

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