Raspberry Pi 3に PyAudioを入れて USBマイクを接続して音声入力を行なう方法 (ラズパイに USB Micを接続して音声入力をする方法（PyAudio編）)

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・2017/11/30

Raspberry Pi 3に PyAudioを入れて USBマイクを接続して音声入力を行なう方法

(ラズパイに USB Micを接続して音声入力をする方法（PyAudio編）)

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 11	Bullseye	2021/08/14～	2021/11からラズパイにリリース	Focal Fossa 20.04 LTS ？
Debian 10	Buster	2019/06/20～	2019/06からラズパイ４対応	Bionic 18.04 LTS
Debian 9	Stretch	2017/08/16～	2018/03からラズパイ３Ｂ＋対応	Xenial 16.04 LTS
Debian 8	Jessie	2015～	2016/02からラズパイ３対応	Trusty 14.04 LTS
Debian 7	Wheezy	2013～2016
Debian 6.0	Squeeze	2011～2014
Debian GNU/Linux 5.0	Lenny	2009～2012

● Raspberry Pi 3で PyAudioする方法

PyAudio

ImportError: No module named pyaudio

sudo pip install PyAudio

pi@raspberrypi:~ $ sudo pip install PyAudio
Collecting PyAudio
  Downloading PyAudio-0.2.11.tar.gz
Building wheels for collected packages: PyAudio
  Running setup.py bdist_wheel for PyAudio ... error
  Complete output from command /usr/bin/python -u -c "import setuptools, tokenize;__file__='/tmp/pip-build-3bg3oR/PyAudio/setup.py';f=getattr(tokenize, 'open', open)(__file__);code=f.read().replace('\r\n', '\n');f.close();exec(compile(code, __file__, 'exec'))" bdist_wheel -d /tmp/tmpwkm26xpip-wheel- --python-tag cp27:
  running bdist_wheel
  running build
  running build_py
  creating build
  creating build/lib.linux-armv7l-2.7
  copying src/pyaudio.py -> build/lib.linux-armv7l-2.7
  running build_ext
  building '_portaudio' extension
  creating build/temp.linux-armv7l-2.7
  creating build/temp.linux-armv7l-2.7/src
  arm-linux-gnueabihf-gcc -pthread -DNDEBUG -g -fwrapv -O2 -Wall -Wstrict-prototypes -fno-strict-aliasing -Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2 -g -fdebug-prefix-map=/build/python2.7-9xgeTe/python2.7-2.7.13=. -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security -fPIC -I/usr/include/python2.7 -c src/_portaudiomodule.c -o build/temp.linux-armv7l-2.7/src/_portaudiomodule.o
  src/_portaudiomodule.c:29:23: fatal error: portaudio.h: No such file or directory
   #include "portaudio.h"
                         ^
  compilation terminated.
  error: command 'arm-linux-gnueabihf-gcc' failed with exit status 1

  ----------------------------------------
  Failed building wheel for PyAudio
  Running setup.py clean for PyAudio
Failed to build PyAudio

    ----------------------------------------
Command "/usr/bin/python3 -u -c "import setuptools, tokenize;__file__='/tmp/pip-build-8kg_j93h/pyaudio/setup.py';f=getattr(tokenize, 'open', open)(__file__);code=f.read().replace('\r\n', '\n');f.close();exec(compile(code, __file__, 'exec'))" install --record /tmp/pip-mfuqwhs_-record/install-record.txt --single-version-externally-managed --compile" failed with error code 1 in /tmp/pip-build-8kg_j93h/pyaudio/

sudo apt-get install python-pyaudio

Get:1 http://ftp.tsukuba.wide.ad.jp/Linux/raspbian/raspbian stretch/main armhf python-pyaudio armhf 0.2.11-1 [24.3 kB]

Unpacking python-pyaudio (0.2.11-1) ...
Setting up python-pyaudio (0.2.11-1) ...

pi@raspberrypi:~ $ sudo python ainp.py
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'cards.bcm2835.pcm.front.0:CARD=0'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:5007:(snd_config_expand) Evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM front
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.rear
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.center_lfe
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.side
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'cards.bcm2835.pcm.surround51.0:CARD=0'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:5007:(snd_config_expand) Evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM surround21
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'cards.bcm2835.pcm.surround51.0:CARD=0'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:5007:(snd_config_expand) Evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM surround21
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'cards.bcm2835.pcm.surround40.0:CARD=0'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:5007:(snd_config_expand) Evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM surround40
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'cards.bcm2835.pcm.surround51.0:CARD=0'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:5007:(snd_config_expand) Evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM surround41
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'cards.bcm2835.pcm.surround51.0:CARD=0'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:5007:(snd_config_expand) Evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM surround50
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'cards.bcm2835.pcm.surround51.0:CARD=0'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:5007:(snd_config_expand) Evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM surround51
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'cards.bcm2835.pcm.surround71.0:CARD=0'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:5007:(snd_config_expand) Evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM surround71
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'cards.bcm2835.pcm.iec958.0:CARD=0,AES0=4,AES1=130,AES2=0,AES3=2'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:5007:(snd_config_expand) Evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM iec958
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'cards.bcm2835.pcm.iec958.0:CARD=0,AES0=4,AES1=130,AES2=0,AES3=2'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:5007:(snd_config_expand) Evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM spdif
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'cards.bcm2835.pcm.iec958.0:CARD=0,AES0=4,AES1=130,AES2=0,AES3=2'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:5007:(snd_config_expand) Evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM spdif
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.hdmi
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.hdmi
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.modem
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.modem
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.phoneline
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.phoneline
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'defaults.bluealsa.device'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:4996:(snd_config_expand) Args evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM bluealsa
ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition 'defaults.bluealsa.device'
ALSA lib conf.c:4528:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory
ALSA lib conf.c:4996:(snd_config_expand) Args evaluate error: No such file or directory
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM bluealsa
Cannot connect to server socket err = No such file or directory
Cannot connect to server request channel
jack server is not running or cannot be started
JackShmReadWritePtr::~JackShmReadWritePtr - Init not done for -1, skipping unlock
JackShmReadWritePtr::~JackShmReadWritePtr - Init not done for -1, skipping unlock
Traceback (most recent call last):
  File "ainp.py", line 17, in <module>
    input = stream.read(CHUNK)
  File "/usr/lib/python2.7/dist-packages/pyaudio.py", line 608, in read
    return pa.read_stream(self._stream, num_frames, exception_on_overflow)
IOError: [Errno -9981] Input overflowed

sudo apt-get update
sudo apt-get install python-qt4
sudo apt-get install python3-pyqt4
sudo apt-get install pyqt4-dev-tools
sudo apt-get install python-pip
sudo pip install pyqtgraph

Traceback (most recent call last):
  File "aio.py", line 17, in <module>
    input = stream.read(CHUNK)
  File "/usr/lib/python2.7/dist-packages/pyaudio.py", line 608, in read
    return pa.read_stream(self._stream, num_frames, exception_on_overflow)
IOError: [Errno -9981] Input overflowed

PyAudio Record sample

"""PyAudio example: Record a few seconds of audio and save to a WAVE file."""

import pyaudio
import wave

CHUNK = 1024
FORMAT = pyaudio.paInt16
CHANNELS = 1
RATE = 44100
RECORD_SECONDS = 5
WAVE_OUTPUT_FILENAME = "output.wav"

p = pyaudio.PyAudio()

stream = p.open(format=FORMAT,
                channels=CHANNELS,
                rate=RATE,
                input=True,
                frames_per_buffer=CHUNK)

print("* recording")

frames = []

for i in range(0, int(RATE / CHUNK * RECORD_SECONDS)):
    data = stream.read(CHUNK)
    frames.append(data)

print("* done recording")

stream.stop_stream()
stream.close()
p.terminate()

wf = wave.open(WAVE_OUTPUT_FILENAME, 'wb')
wf.setnchannels(CHANNELS)
wf.setsampwidth(p.get_sample_size(FORMAT))
wf.setframerate(RATE)
wf.writeframes(b''.join(frames))
wf.close()

"""
PyAudio Example: Make a wire between input and output (i.e., record a
few samples and play them back immediately).

This is the callback (non-blocking) version.
"""

import pyaudio
import time

WIDTH = 2
CHANNELS = 1
RATE = 44100

p = pyaudio.PyAudio()

def callback(in_data, frame_count, time_info, status):
    return (in_data, pyaudio.paContinue)

stream = p.open(format=p.get_format_from_width(WIDTH),
                channels=CHANNELS,
                rate=RATE,
                input=True,
                output=True,
                stream_callback=callback)

stream.start_stream()

while stream.is_active():
    time.sleep(0.1)

stream.stop_stream()
stream.close()

p.terminate()

Tags: [Raspberry Pi], [電子工作]

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