# Capturar áudio - Raspberry Pi Nesta parte da lição, você escreverá um código para capturar áudio no seu Raspberry Pi. A captura de áudio será controlada por um botão. ## Hardware O Raspberry Pi precisa de um botão para controlar a captura de áudio. O botão que você usará é um botão Grove. Este é um sensor digital que liga ou desliga um sinal. Esses botões podem ser configurados para enviar um sinal alto quando o botão é pressionado e baixo quando não é, ou baixo quando pressionado e alto quando não está. Se você estiver usando um ReSpeaker 2-Mics Pi HAT como microfone, não é necessário conectar um botão, pois este HAT já possui um embutido. Pule para a próxima seção. ### Conectar o botão O botão pode ser conectado ao Grove Base Hat. #### Tarefa - conectar o botão  1. Insira uma extremidade de um cabo Grove no soquete do módulo do botão. Ele só encaixará de uma maneira. 1. Com o Raspberry Pi desligado, conecte a outra extremidade do cabo Grove ao soquete digital marcado como **D5** no Grove Base Hat conectado ao Pi. Este soquete é o segundo da esquerda, na fileira de soquetes ao lado dos pinos GPIO.  ## Capturar áudio Você pode capturar áudio do microfone usando código em Python. ### Tarefa - capturar áudio 1. Ligue o Raspberry Pi e aguarde a inicialização. 1. Abra o VS Code, diretamente no Pi ou conecte-se via extensão Remote SSH. 1. O pacote PyAudio do Pip possui funções para gravar e reproduzir áudio. Este pacote depende de algumas bibliotecas de áudio que precisam ser instaladas primeiro. Execute os seguintes comandos no terminal para instalá-las: ```sh sudo apt update sudo apt install libportaudio0 libportaudio2 libportaudiocpp0 portaudio19-dev libasound2-plugins --yes ``` 1. Instale o pacote PyAudio do Pip. ```sh pip3 install pyaudio ``` 1. Crie uma nova pasta chamada `smart-timer` e adicione um arquivo chamado `app.py` a esta pasta. 1. Adicione as seguintes importações no início deste arquivo: ```python import io import pyaudio import time import wave from grove.factory import Factory ``` Isso importa o módulo `pyaudio`, alguns módulos padrão do Python para lidar com arquivos WAV e o módulo `grove.factory` para importar uma `Factory` e criar uma classe de botão. 1. Abaixo disso, adicione o código para criar um botão Grove. Se você estiver usando o ReSpeaker 2-Mics Pi HAT, use o seguinte código: ```python # The button on the ReSpeaker 2-Mics Pi HAT button = Factory.getButton("GPIO-LOW", 17) ``` Isso cria um botão na porta **D17**, a porta à qual o botão do ReSpeaker 2-Mics Pi HAT está conectado. Este botão é configurado para enviar um sinal baixo quando pressionado. Se você não estiver usando o ReSpeaker 2-Mics Pi HAT e estiver usando um botão Grove conectado ao Base Hat, use este código: ```python button = Factory.getButton("GPIO-HIGH", 5) ``` Isso cria um botão na porta **D5**, configurado para enviar um sinal alto quando pressionado. 1. Abaixo disso, crie uma instância da classe PyAudio para lidar com o áudio: ```python audio = pyaudio.PyAudio() ``` 1. Declare o número da placa de hardware para o microfone e o alto-falante. Este será o número da placa que você encontrou ao executar `arecord -l` e `aplay -l` anteriormente nesta lição. ```python microphone_card_number = speaker_card_number = ``` Substitua `` pelo número da placa do seu microfone. Substitua `` pelo número da placa do seu alto-falante, o mesmo número que você configurou no arquivo `alsa.conf`. 1. Abaixo disso, declare a taxa de amostragem a ser usada para a captura e reprodução de áudio. Você pode precisar alterar isso dependendo do hardware que está usando. ```python rate = 48000 #48KHz ``` Se você receber erros de taxa de amostragem ao executar este código mais tarde, altere este valor para `44100` ou `16000`. Quanto maior o valor, melhor a qualidade do som. 1. Abaixo disso, crie uma nova função chamada `capture_audio`. Esta será chamada para capturar áudio do microfone: ```python def capture_audio(): ``` 1. Dentro desta função, adicione o seguinte para capturar o áudio: ```python stream = audio.open(format = pyaudio.paInt16, rate = rate, channels = 1, input_device_index = microphone_card_number, input = True, frames_per_buffer = 4096) frames = [] while button.is_pressed(): frames.append(stream.read(4096)) stream.stop_stream() stream.close() ``` Este código abre um fluxo de entrada de áudio usando o objeto PyAudio. Este fluxo capturará áudio do microfone a 16KHz, capturando-o em buffers de 4096 bytes de tamanho. O código então entra em um loop enquanto o botão Grove está pressionado, lendo esses buffers de 4096 bytes em um array a cada vez. > 💁 Você pode ler mais sobre as opções passadas para o método `open` na [documentação do PyAudio](https://people.csail.mit.edu/hubert/pyaudio/docs/). Assim que o botão for solto, o fluxo será parado e fechado. 1. Adicione o seguinte ao final desta função: ```python wav_buffer = io.BytesIO() with wave.open(wav_buffer, 'wb') as wavefile: wavefile.setnchannels(1) wavefile.setsampwidth(audio.get_sample_size(pyaudio.paInt16)) wavefile.setframerate(rate) wavefile.writeframes(b''.join(frames)) wav_buffer.seek(0) return wav_buffer ``` Este código cria um buffer binário e grava todo o áudio capturado nele como um [arquivo WAV](https://wikipedia.org/wiki/WAV). Este é um formato padrão para gravar áudio não compactado em um arquivo. Este buffer é então retornado. 1. Adicione a seguinte função `play_audio` para reproduzir o buffer de áudio: ```python def play_audio(buffer): stream = audio.open(format = pyaudio.paInt16, rate = rate, channels = 1, output_device_index = speaker_card_number, output = True) with wave.open(buffer, 'rb') as wf: data = wf.readframes(4096) while len(data) > 0: stream.write(data) data = wf.readframes(4096) stream.close() ``` Esta função abre outro fluxo de áudio, desta vez para saída - para reproduzir o áudio. Ela usa as mesmas configurações do fluxo de entrada. O buffer é então aberto como um arquivo WAV e gravado no fluxo de saída em blocos de 4096 bytes, reproduzindo o áudio. O fluxo é então fechado. 1. Adicione o seguinte código abaixo da função `capture_audio` para entrar em um loop até que o botão seja pressionado. Assim que o botão for pressionado, o áudio será capturado e reproduzido. ```python while True: while not button.is_pressed(): time.sleep(.1) buffer = capture_audio() play_audio(buffer) ``` 1. Execute o código. Pressione o botão e fale no microfone. Solte o botão quando terminar, e você ouvirá a gravação. Você pode receber alguns erros ALSA quando a instância do PyAudio for criada. Isso ocorre devido à configuração no Pi para dispositivos de áudio que você não possui. Você pode ignorar esses erros. ```output pi@raspberrypi:~/smart-timer $ python3 app.py ALSA lib pcm.c:2565:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.front ALSA lib pcm.c:2565:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.rear ALSA lib pcm.c:2565:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.center_lfe ALSA lib pcm.c:2565:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.side ``` Se você receber o seguinte erro: ```output OSError: [Errno -9997] Invalid sample rate ``` então altere o `rate` para 44100 ou 16000. > 💁 Você pode encontrar este código na pasta [code-record/pi](../../../../../6-consumer/lessons/1-speech-recognition/code-record/pi). 😀 Seu programa de gravação de áudio foi um sucesso! --- **Aviso Legal**: Este documento foi traduzido utilizando o serviço de tradução por IA [Co-op Translator](https://github.com/Azure/co-op-translator). Embora nos esforcemos para garantir a precisão, esteja ciente de que traduções automatizadas podem conter erros ou imprecisões. 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