Amazon Echo の Alexa Voice Service (AVS) を Raspberry Pi (RPi) と XMOS社 VocalFusion スピーカー開発キット で 利用する

XMOS社から発売されている VocalFusion スピーカー開発キット (XVF-3000) と、Raspberry Pi 3 (RPi3 Model B) を使用した、Amazon Echo の自然言語応答サービス「Alexa Voice Service」の使用例をご紹介します。


-------------------------------------------------------------------------------
※10月5日より、 VocalFusion スピーカー開発キット (XVF-3000)が、Deigi-key からもご購入いただけるようになりました。

* Digi-key:
https://www.digikey.com/product-detail/en/xmos/XK-VF3000-L33-AVS/880-1126-ND/7681895?utm_source=online&utm_medium=vanity&utm_campaign=xmos-avs

* XMOSプレスリリース:
https://www.xmos.com/news/press/36832
XMOS delivers first Amazon Alexa Voice Service development kit with linear mic array for far-field voice capture

* Amazon Developer:
https://developer.amazon.com/ja/alexa-voice-service/dev-kits/xmos-vocal-fusion#Build%20with%20the%20Dev%20Kit
-------------------------------------------------------------------------------



VocalFusion スピーカー開発キット (XVF-3000) のビデオは、以下のページからも紹介しています。
https://www.xmos.com/products/voice/vfusion




XMOS社から発売されている VocalFusion スピーカー開発キット (XVF-3000) には、以下の機能が実装されています。また、各機能の設定がパラメータ化されており、マイクの使用環境・条件に合わせて、チューニングすることができます。

音の到来方向を認識するビームフォーミング技術(Beamforming)
ノイズ抑圧技術(Noise Suppression)
残響処理技術(De-reverberation)
自動ゲインコントロール (Automatic Gain Control)
エコーキャンセル(Acoustic Echo Cancel)
(オプション:  キーワード検出機能)


このVocalFusion スピーカー開発キット (XVF-3000) は、360度のどの方向からでも、音声を認識することができます。このSmart Microphone を使用することで、Amazon Echo の紹介ビデオのように、離れた場所からでも、自動的に音声を認識させることができます。

試しに、5 メータ以上離れた場所から発話しても、きちんと音声を認識し、Alexa Voice Service からの期待通りの応答を得ることができました。

以下では、その設定方法についてご紹介いたします。



1.VocalFusion スピーカー開発キット (XVF-3000) と Raspberry Pi 3 の接続方法



  • Raspberry Pi 3 は、マイクからのクリアな音声を、Amazon 「Alexa Voice Service」に送信し応答を受信するアプリケーションプロセッサーとして使用します。

Raspberry Pi は、USB Audio をサポートしていますので、前述の写真のように、これらを USB ケーブルで接続します。

また、「Alexa Voice Service」の応答を再生するために、スピーカーを VocalFusion スピーカー開発キット (XVF-3000) ボード上の3.5mm Jackに接続します。




2.Raspberry Pi 3 での「Alexa Voice Service」設定

以下のURLでは、「Alexa Voice Service」を、Raspberry Pi から使用するための、各設定が、詳細に紹介されています。


上記のURLの手順に従って、Raspberry Pi の設定を行います。
この URL では、3.5mm Jack に接続するアナログ・マイク/スピーカーの接続が前提になっています。

このため、VocalFusion スピーカー開発キット (XVF-3000) を接続して使用するには、追加の設定が必要になります。

以下、追加の設定について説明します。少し時間がかかりますが、まずは、上記URLから紹介している Raspberry Pi 側の設定を行います。その次に、以下の設定を行います。



3.Raspberry Pi 側の追加設定


3.1. USB Audio をデフォルトに設定する

デフォルトでは、アナログ・マイク/スピーカー端子(BCM 2835)が有効になっています。
VocalFusion スピーカー開発キット (XVF-3000) をマイクとスピーカ接続のデフォルトとするために、USB Audio を有効にして、デフォルトとします。


3.1.1. 「/etc/modprobe.d/alsa-base.conf」を作成。ファイルには次の2行のみ記載する。
options snd slots=snd_usb_audio
options snd_usb_audio index=0



3.1.2. 「/usr/share/alsa/alsa.conf」の一行をコメントアウトする(赤字の部分)。
@hooks [
   {
      func load
      files [
         {
            @func concat
            strings [
               { @func datadir }
               "/alsa.conf.d/"
            ]
         }
         "/etc/asound.conf"
#         "~/.asoundrc"   
      ]
      errors false
   }
]


3.1.3.「/boot/config.txt」 内で、BCM 2835 を有効にしている部分をコメントアウト(赤字の部分)

#Enable audio (loads snd_bcm2835)
#dtparam=audio=on






4.「Alexa Voice Service」 の実行


前述の設定後、reboot すると、Alexa Voice Service の応答を、VocalFusion スピーカー開発キット (XVF-3000) 接続しているスピーカーから確認できます。

https://github.com/alexa/alexa-avs-sample-app/wiki/Raspberry-Pi で、紹介している要領で、VNC viewer で Raspberry Pi に接続し、以下の操作を行うことで、Alexa Voice Service を利用できます。



Terminal 1:
$  cd /home/pi/Desktop/alexa-avs-raspberry-pi-master/samples/companionService
$  npm start

Terminal 2: 
$  cd /home/pi/Desktop/alexa-avs-raspberry-pi-master/samples/javaclient$  mvn install   #前述の日本語化の設定を行った場合のみ
$  mvn exec:exec

以下の画面が表示されます。URLの部分をコピーして、Browser に貼り付けます。



Web Browser に貼り付けます。





以下のページが開きますので、https://github.com/alexa/alexa-avs-sample-app/wiki/Raspberry-Pi のセットアップで既に作成した E-mail アドレスと、パスワードを入力し、"Sign in using our secure server" をクリックします。



一度、Sign in した後、再度、Alexa Voice Service にアクセスした場合には、以下の画面となりります。この場合には、Okay をクリックします。





Browser の表示が変わり、「device tokens ready」と表示されます。





その後、以下の画面の「OK」をクリックします。





その後、下記画面の 「Start Listening 」をクリック後、発話した内容が、Alexa Voice Service に送信されます。





発話の終わりを自動的に認識しますが、「Stop Listening」をクリックして、発話認識を終了させることもできます。





その後、Alexa Voice Service からの応答が、スピーカーから確認できます。





5.その他

VocalFusion スピーカー開発キット (XVF-3000) は、Raspberry Pi や パソコンから見た場合には、「USB接続可能な(インテリジェントな)マイク」として見えています。

このため、Alexa Voice Service 以外のサービスの、音声入力マイクとしても使用することが可能です。

このような、よりクリアな音声入力を実現する技術は、様々な機器を遠くから音声入力で操作する場合や、IoT機器を介した音声サービス、ロボットの音声応答処理等に、広く利用されていくでしょう。





(その他の投稿については、右上の「ページ」をご確認ください)




※ご参考===================
XMOS社の VocalFusion スピーカー開発キット (XVF-3000) を含む各種お問い合わせは、XMOS社まで「お気軽」にお問い合わせください。
以下の手順で、「日本語」でもお問い合わせいただけます。

(1) MyXMOS アカウントの作成 https://www.xmos.com/user/login
(2) MyXMOS にlogin https://www.xmos.com/user/login 
(3) MyXMOS のページから、"TICKETS" タブをクリック
(4) サポート・チケット画面が開きます。その後、画面左側の "General: Sales Enquiry" をクリックします。
(5) 件名とお問い合わせ内容を記載し、「チケットの作成」ボタンをクリックします。
(6) その後、MyXMOSアカウント作成時に登録した e-mail に、XMOS社日本法人担当者から、「日本語」で回答が届きます。
=======================

0 件のコメント:

コメントを投稿