摘要：有的時候我們想讓樹莓派能夠錄音，以實現語音控制等功能。所以今天我們總結一下用在樹莓派上使用錄音的過程。準備硬件樹莓派上自帶的接口只能作為語音輸出口，不能接麥克風。

有的時候我們想讓樹莓派能夠錄音，以實現語音控制等功能。所以今天我們總結一下用在樹莓派上使用Python錄音的過程。

樹莓派上自帶的3.5mm接口只能作為語音輸出口，不能接麥克風。所以我們需要另外購買USB聲卡，某寶上5元左右就能買到，當然你還需要一個麥克風。總費用應該在20元以內。

使用arecord -l可以列出所有錄音設備，一般輸出如下：

arecord -l

 List of CAPTURE Hardware Devices 
card 1: Device [USB Audio Device], device 0: USB Audio [USB Audio]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0

同樣地，aplay -l可以列出所有播放設備，輸出中也能找到形如 Device [USB Audio Device] 的設備。

我們可以直接在命令行執行Linux自帶的錄音/播放命令，測試硬件是否正常：

arecord -D hw:1,0 -t wav -c 1 -r 44100 -f S16_LE test.wav
aplay -D hw:0,0 test.wav

arecord 是錄音命令，其中 hw:1,0 表示 card 1: Device [USB Audio Device], device 0: USB Audio [USB Audio] 的 card 1 , device 0 ，如果你的USB聲卡錄音設備不是 card 1 , device 0 ，還請進行相應修改。另外，錄音過程需要手動按CTRL + C結束。

aplay 是播放命令，其中 hw:0,0 表示樹莓派板載音頻接口，如果你把耳機插在USB聲卡接口，還請進行相應修改，如改成 hw:1,0 。

*如果你發現錄制的音頻內沒有聲音，只有細微的雜音，但 arecord -l 和 aplay -l 列出的設備中確實有USB聲卡。那么你可以嘗試著把麥克風接口拔出來一些，只插進去2/3，或許能夠解決你的問題。筆者不是很明白其中的緣由，如果你有什么想法懇請留言告知。

在Python中執行錄音命令需要pyaudio模塊，直接用pip命令安裝：

pip install pyaudio

如果你使用pip命令下載速度很慢，或許修改pip源可以幫到你。

*如果你使用了virtualenv，一般會發現pyaudio安裝失敗。這種情況下你需要安裝APT中的PortAudio開發頭文件，然后安裝PyAudio：

sudo apt-get install portaudio19-dev
pip install pyaudio

該例程修改自官方主頁例程PyAudio。

import pyaudio
import wave
import os
import sys

CHUNK = 512
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")

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()

執行后會錄制一段5秒的音頻，輸出為同目錄下的output.wav文件。

python3 rec.py

一般情況下，在樹莓派上執行上述Python代碼后，你會看到非常多的ALSA報錯和JACK報錯：

ALSA lib confmisc.c:1281:(snd_func_refer) Unable to find definition "cards.bcm2835.pcm.front.0:CARD=0"
......
......
connect(2) call to /tmp/jack-1000/default/jack_0 failed (err=No such file or directory)
attempt to connect to server failed

但你會發現其實能夠正常地錄音。如果你不想看到這些錯誤消息，可以在代碼中加入下述命令隱藏錯誤：

os.close(sys.stderr.fileno())

使用Python錄音很簡單，你還可以在GPIO口上接入一個按鈕，修改例程，實現按下按鈕自動開始錄音的功能。下一步的目標是把Python錄音和Cloud Speech API語音識別結合起來。

感謝你閱讀文章！