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# マイクとスピーカーの設定 - Raspberry Pi

このレッスンでは、Raspberry Piにマイクとスピーカーを追加します。

## ハードウェア

Raspberry Piにはマイクが必要です。

Piには内蔵マイクがないため、外付けマイクを追加する必要があります。以下の方法で接続できます：

* USBマイク
* USBヘッドセット
* USB一体型スピーカーフォン
* USBオーディオアダプターと3.5mmジャック付きマイク
* [ReSpeaker 2-Mics Pi HAT](https://www.seeedstudio.com/ReSpeaker-2-Mics-Pi-HAT.html)

> 💁 BluetoothマイクはすべてのRaspberry Piでサポートされているわけではありません。そのため、Bluetoothマイクやヘッドセットを使用する場合、ペアリングや音声の取得に問題が発生する可能性があります。

Raspberry Piには3.5mmヘッドフォンジャックが付属しています。これを使用してヘッドフォン、ヘッドセット、またはスピーカーを接続できます。また、以下の方法でスピーカーを追加することもできます：

* HDMIオーディオ（モニターやテレビを通じて）
* USBスピーカー
* USBヘッドセット
* USB一体型スピーカーフォン
* [ReSpeaker 2-Mics Pi HAT](https://www.seeedstudio.com/ReSpeaker-2-Mics-Pi-HAT.html)にスピーカーを接続（3.5mmジャックまたはJSTポートを使用）

## マイクとスピーカーの接続と設定

マイクとスピーカーを接続し、設定する必要があります。

### タスク - マイクの接続と設定

1. 適切な方法でマイクを接続します。例えば、USBポートの1つを使用して接続します。

1. ReSpeaker 2-Mics Pi HATを使用する場合、Groveベースハットを取り外し、代わりにReSpeakerハットを取り付けます。

    ![ReSpeakerハットを装着したRaspberry Pi](../../../../../translated_images/pi-respeaker-hat.f00fabe7dd039a93e2e0aa0fc946c9af0c6a9eb17c32fa1ca097fb4e384f69f0.ja.png)

    このレッスンの後半でGroveボタンが必要になりますが、このハットにはボタンが内蔵されているため、Groveベースハットは不要です。

    ハットを取り付けたら、ドライバーをインストールする必要があります。ドライバーのインストール手順については、[Seeedのスタートガイド](https://wiki.seeedstudio.com/ReSpeaker_2_Mics_Pi_HAT_Raspberry/#getting-started)を参照してください。

    > ⚠️ 手順では`git`を使用してリポジトリをクローンします。Piに`git`がインストールされていない場合は、以下のコマンドを実行してインストールできます：
    >
    > ```sh
    > sudo apt install git --yes
    > ```

1. Pi上のターミナル、またはVS Codeを使用したリモートSSHセッションで以下のコマンドを実行し、接続されているマイクの情報を確認します：

    ```sh
    arecord -l
    ```

    接続されているマイクのリストが表示されます。以下のような出力が得られるでしょう：

    ```output
    pi@raspberrypi:~ $ arecord -l
    **** List of CAPTURE Hardware Devices ****
    card 1: M0 [eMeet M0], device 0: USB Audio [USB Audio]
      Subdevices: 1/1
      Subdevice #0: subdevice #0
    ```

    マイクが1つしか接続されていない場合、エントリは1つだけ表示されます。Linuxでのマイクの設定は複雑な場合があるため、1つのマイクのみを使用し、他のマイクは取り外すのが最も簡単です。

    カード番号をメモしておいてください。この番号は後で必要になります。上記の出力ではカード番号は1です。

### タスク - スピーカーの接続と設定

1. 適切な方法でスピーカーを接続します。

1. Pi上のターミナル、またはVS Codeを使用したリモートSSHセッションで以下のコマンドを実行し、接続されているスピーカーの情報を確認します：

    ```sh
    aplay -l
    ```

    接続されているスピーカーのリストが表示されます。以下のような出力が得られるでしょう：

    ```output
    pi@raspberrypi:~ $ aplay -l
    **** List of PLAYBACK Hardware Devices ****
    card 0: Headphones [bcm2835 Headphones], device 0: bcm2835 Headphones [bcm2835 Headphones]
      Subdevices: 8/8
      Subdevice #0: subdevice #0
      Subdevice #1: subdevice #1
      Subdevice #2: subdevice #2
      Subdevice #3: subdevice #3
      Subdevice #4: subdevice #4
      Subdevice #5: subdevice #5
      Subdevice #6: subdevice #6
      Subdevice #7: subdevice #7
    card 1: M0 [eMeet M0], device 0: USB Audio [USB Audio]
      Subdevices: 1/1
      Subdevice #0: subdevice #0
    ```

    `card 0: Headphones`は常に表示されます。これは内蔵ヘッドフォンジャックです。USBスピーカーなどの追加スピーカーを接続している場合、それもリストに表示されます。

1. 内蔵ヘッドフォンジャックに接続されたスピーカーやヘッドフォンではなく、追加スピーカーを使用する場合は、それをデフォルトとして設定する必要があります。以下のコマンドを実行してください：

    ```sh
    sudo nano /usr/share/alsa/alsa.conf
    ```

    このコマンドを実行すると、`nano`というターミナルベースのテキストエディタで設定ファイルが開きます。キーボードの矢印キーを使用して以下の行を探します：

    ```output
    defaults.pcm.card 0
    ```

    値を`0`から、`aplay -l`コマンドの出力で確認した使用したいカード番号に変更します。例えば、上記の出力では、`card 1: M0 [eMeet M0], device 0: USB Audio [USB Audio]`という2番目のサウンドカードがあり、カード番号は1です。このカードを使用するには、以下のように行を更新します：

    ```output
    defaults.pcm.card 1
    ```

    適切なカード番号に設定してください。矢印キーを使用して番号の位置に移動し、通常のテキスト編集のように削除して新しい番号を入力します。

1. `Ctrl+x`を押して変更を保存し、ファイルを閉じます。`y`を押してファイルを保存し、`return`を押してファイル名を選択します。

### タスク - マイクとスピーカーのテスト

1. 以下のコマンドを実行して、マイクを使用して5秒間音声を録音します：

    ```sh
    arecord --format=S16_LE --duration=5 --rate=16000 --file-type=wav out.wav
    ```

    このコマンドが実行されている間、マイクに向かって音を出してください。話す、歌う、ビートボックスする、楽器を演奏するなど、自由に行ってください。

1. 5秒後、録音が停止します。以下のコマンドを実行して音声を再生します：

    ```sh
    aplay --format=S16_LE --rate=16000 out.wav
    ```

    スピーカーを通じて音声が再生されます。必要に応じてスピーカーの出力音量を調整してください。

1. 内蔵マイクポートの音量を調整したり、マイクのゲインを調整する必要がある場合は、`alsamixer`ユーティリティを使用できます。このユーティリティについては、[Linux alsamixer manページ](https://linux.die.net/man/1/alsamixer)で詳しく読むことができます。

1. 音声の再生時にエラーが発生した場合、`alsa.conf`ファイルで設定した`defaults.pcm.card`のカード番号を確認してください。

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