Membuat Sistem Pengenalan Suara Andalan dengan Raspberry Pi – Panduan Pemula

Kita tidak bisa menyangkal betapa asisten suara dan sistem otomatisasi rumah yang dikendalikan suara memudahkan hal-hal. Mungkin, pertanyaan besar adalah: Bagaimana pengenalan suara bekerja? Dan bagaimana saya bisa membangun satu? Sistem pengenalan suara dapat melayani berbagai tujuan. Mereka dapat melakukan tugas atau mengontrol rumah Anda berdasarkan perintah suara Anda. Meskipun menangani pengenalan suara dapat rumit, kami akan memudahkannya. Dalam artikel ini, Anda akan mempelajari cara membangun sistem pengenalan suara Raspberry Pi. Juga, Anda akan mendapatkan wawasan tentang bagaimana pengenalan suara bekerja.

Mari kita mulai!

Pengenalan Suara Raspberry Pi

Raspberry Pi

Sebelum kita masuk ke detail teknis, apa yang dapat dilakukan sistem pengenalan suara Raspberry Pi ini? Sistem pengenalan suara mendengarkan dan melakukan tugas berdasarkan perintah suara Anda. 

Biasanya, tugas-tugas ini melibatkan mengontrol beban yang terhubung ke rangkaian. Namun, Anda dapat menyesuaikan rangkaian untuk melakukan tugas apa pun yang Anda inginkan.

Yang lebih penting, Raspberry Pi dapat menangani pengenalan suara secara langsung tanpa memerlukan bantuan dari perangkat lain. Yang perlu Anda lakukan adalah mencolokkan mikrofon untuk berbicara dengan Pi Anda. 

Plus, Anda dapat menjaga sistem ini tetap aktif dan memberikan perintah kapan saja.

Bagaimana Pengenalan Suara Bekerja

Ini luar biasa bagaimana kita dapat berbicara ke perangkat kita, dan mereka merespons. Namun komputer tidak memahami bahasa manusia.

Apa yang terjadi adalah kita membuat getaran di udara saat kita berbicara, yang menghasilkan energi. Kemudian, mikrofon yang kita gunakan mengubah energi menjadi sinyal listrik.

Namun, kita menghasilkan sinyal analog, yang tidak dapat dipahami komputer. Jadi, pengubah AC/DC mengubah sinyal menjadi digital. 

Setelah digitalisasi, itu juga menyaring sinyal dan membatalkan kebisingan dengan bantuan sistem pemrosesan bahasa alami yang kompleks. Setelah itu, komputer membuat respons yang sempurna untuk sinyal suara.

Cara Membuat Sistem Pengenalan Suara

Untuk proyek ini, kami akan menggunakan Speech API Google untuk mengubah bicara kita menjadi teks. Kemudian, Espeak akan mengubah respons Pi menjadi suara untuk proyek Raspberry Pi ini.

Apa yang Kita Butuhkan

Berikut adalah daftar komponen yang kita butuhkan untuk proyek ini.

• Raspberry Pi
• Kawat jumper
• Relay
• Mikrofon USB
• Speaker

Diagram Rangkaian

Diagram Rangkaian

Koneksi Perangkat Keras

Speaker

Penyiapan perangkat keras untuk rangkaian ini melibatkan hanya beberapa koneksi. Dan Anda dapat menghubungkannya dalam urutan apa pun.

Pertama, hubungkan mikrofon USB Anda ke port USB Pi. Kemudian, colokkan speaker Anda dengan konektor jack 3,5 mm jenis laki-laki. Lebih jauh, speaker adalah yang mengubah sinyal listrik yang dihasilkan oleh mikrofon menjadi gelombang suara. Sambil melakukannya, pastikan speaker Anda memiliki opsi Aux.

Juga, Anda dapat menghubungkan bola lampu melalui relay. Dengan cara itu, mudah untuk menghubungkan relay ke papan Pi. Cukup ikuti diagram rangkaian untuk melihat cara menghubungkan relay dan bola lampu. 

Terakhir, nyalakan Pi Anda dengan kabel USB, dan penyiapan perangkat keras Anda selesai.

Penyiapan Perangkat Lunak

Sekarang setelah fase perangkat keras selesai, lanjutkan ke perangkat lunak. Berikut cara menyiapkan Raspberry Pi untuk menerima perintah suara.

Langkah 1: Hubungkan Mikrofon

Mikrofon USB

Mikrofon USB dapat menangani konversi AC/DC dan dilengkapi amplifier bawaan. Oleh karena itu, kita dapat menghubungkannya langsung ke Pi tanpa rangkaian atau amplifier eksternal.

Sekarang, Anda perlu memeriksa apakah mikrofon Anda berfungsi. Berikut cara melakukannya dengan mudah: 

• Pertama, buka LXterminal Anda dan masukkan kode berikut:

• Kemudian, gunakan tombol panah untuk memilih mikrofon yang terhubung di kotak dialog yang muncul.

Catatan: Mungkin memiliki nama yang berbeda seperti “USB PnP Sound Device.”

• Setelah itu, tekan F6 untuk mengatur volume rekaman mikrofon Anda. Juga, Anda harus menggunakan tombol panah untuk tugas ini.

• Selanjutnya, uji mikrofon Anda dengan kode berikut:

Kode akan memulai rekaman dan menyimpannya sebagai test.wav.

• Juga, masukkan perintah berikut untuk memutar rekaman tes Anda:

Ini adalah tes sederhana untuk memeriksa apakah mikrofon Anda berfungsi dengan baik. Jadi, jika Anda tidak melihat mikrofon Anda di kotak dialog, periksa koneksi Anda. Jika mikrofon Anda ada di kotak dialog, namun suara terasa glitch atau salah, konfirmasi koneksi Anda atau ubah perangkat keras Anda.

Langkah 2: Menginstal Pustaka Pengenalan Suara

Anda akan memerlukan beberapa pustaka untuk memudahkan beban pemrograman. Pustaka yang kita butuhkan adalah pustaka Espeak dan pustaka pengenalan suara. Juga, Anda akan memerlukan pustaka PYAudio. 

Jalankan kode berikut untuk mengunduh pustaka:

Selanjutnya, uji pustaka Espeak Anda dengan kode berikut. Jika berfungsi, Anda akan mendengar kata tes Anda.

Catatan: Jika tidak berfungsi atau Anda mendapatkan pesan error, periksa apakah Anda menggunakan kode yang benar dan coba instal ulang.

Langkah 3: Mengkodekan Program Pikiran Suara Raspberry Pi Anda

Berikut adalah kode lengkap yang Anda butuhkan untuk proyek ini:

Kode untuk Program Pikiran Suara Raspberry Pi

Catatan: Pastikan Anda memasukkan kode dengan benar untuk menghindari error apa pun. 

Bagaimana Rangkaian Mengontrol Beban AC Melalui Perintah Suara

Tugas Pengenalan Suara

Raspberry Pi selalu menunggu kata kunci yang mengaktifkan kode-nya, bahkan saat idle. Jadi, setelah Anda mengucapkan kata kunci, yang dalam hal ini adalah “Hello,” kode akan dimulai.

Lebih jauh, kode akan melaksanakan perintah yang dapat menyalakan atau mematikan beban AC (bola lampu). Kemudian, setelah Pi menyelesaikan tugas, itu akan merespons melalui speaker. Setelah itu, Pi akan kembali ke kondisi idle dan menunggu perintah berikutnya. 

Menariknya, Anda dapat menyesuaikan kode untuk mengontrol bentuk beban AC lain dan melakukan tugas lain. Juga, Anda dapat memilih pemicu berbeda untuk mengaktifkan kode Anda.

Ringkasan

Sistem Suara yang Dikendalikan Alexa

Sementara sistem yang dikendalikan suara ini tidak sehebat Alexa atau Google Voice Assistant, ini adalah cara yang bagus untuk menambahkan proyek yang dikendalikan suara ke rumah Anda.

Juga, Anda dapat mengontrol beberapa perangkat di rumah Anda dan bahkan mendengar umpan balik audio dari rangkaian. Bagian terbaik adalah Anda hanya perlu beberapa koneksi dan pemrograman untuk membangun sistem yang dikendalikan suara Raspberry Pi Anda.

Apa pendapat Anda tentang proyek ini? Apakah Anda ingin membuat satu? Tolong, jangan ragu untuk menghubungi kami jika Anda memiliki pertanyaan apa pun.