会说话的汤姆猫很多人都玩过，对着它说话，它就会用猫的音调重复你说的话。这篇文章就是介绍如何使用树莓派来实现这个功能。

测试设备：

树莓派3B+

ReSpeaker 2-Mics Pi HAT(USB的麦克风应该也可以)

耳机/音箱(需要带插头的)

1、ReSpeaker硬件安装

ReSpeaker是直接扣在树莓派上的，将树莓派的针脚全部插入到ReSpeaker中。

2、ReSpeaker驱动安装

通过SSH连接到树莓派后，首先更新包源，然后安装git，下一步会使用git下载代码：

sudo apt-get updatesudo apt-get upgradesudo apt-get install git

从github获取麦克风驱动源代码：

git clone https://github.com/respeaker/seeed-voicecard.git

进入源代码目录，安装驱动：

cd seeed-voicecardsudo ./install.shreboot

安装成功后需要重启，然后分别执行aplay -l和arecord -l列出所有的声音播放设备和声音录制设备：

pi@raspberrypi:~ $ aplay -l**** List of PLAYBACK Hardware Devices ****card0: ALSA [bcm2835 ALSA], device 0: bcm2835 ALSA [bcm2835 ALSA]

Subdevices:7/7Subdevice #0: subdevice #0Subdevice #1: subdevice #1Subdevice #2: subdevice #2Subdevice #3: subdevice #3Subdevice #4: subdevice #4Subdevice #5: subdevice #5Subdevice #6: subdevice #6card0: ALSA [bcm2835 ALSA], device 1: bcm2835 ALSA [bcm2835 IEC958/HDMI]

Subdevices:1/1Subdevice #0: subdevice #0card1: seeed2micvoicec [seeed-2mic-voicecard], device 0: bcm2835-i2s-wm8960-hifi wm8960-hifi-0[]

Subdevices:1/1Subdevice #0: subdevice #0pi@raspberrypi:~ $ arecord -l**** List of CAPTURE Hardware Devices ****card1: seeed2micvoicec [seeed-2mic-voicecard], device 0: bcm2835-i2s-wm8960-hifi wm8960-hifi-0[]

Subdevices:1/1Subdevice #0: subdevice #0

如果都看到了card 1: seeed2micvoicec，则说明安装成功。

3、ReSpeaker驱动安装问题

如果安装成功请跳过这一步。

我这里第一次安装没有成功，报了一个错误：

Error! echoYour kernel headersfor kernel 4.14.50-v7+cannot be found at/lib/modules/4.14.50-v7+/build or /lib/modules/4.14.50-v7+/source.

大概意思是说找不到linux内核的头文件，这个去目录下找确实没有，可能是由于官方镜像升级内核时遗漏了些东西，最终按照这篇文章解决了：https://github.com/respeaker/seeed-voicecard/issues/83

大概步骤是：

(1)升级系统内核(如果没安装rpi-update，则需要先安装):

sudo rpi-update

安装成功后重启。

(2)更新linux headers(如果没安装rpi-source，则需要先安装):

sudo rpi-source --skip-gcc

(3)删除老版本的linux headers：

删除/lib/modules/文件夹下的老版本，比如我这里安装的最新版本是： 4.14.54-v7+，把非4.14.54开头的文件夹删掉就行了。

(4)重新安装驱动：

sudo ./install.sh

安装成功后重启，再执行aplay -l和aarecord -l确认是否安装成功。

4、测试ReSpeaker

执行录音和播放命令：

arecord -f cd -Dhw:1 | aplay -Dhw:1

将扬声器的插头插入ReSpeaker的播放器接口。

现在说话，耳机中应该能够听到重复的声音。

ReSpeaker上还支持APA102 LED，可以根据接收到的声音有闪灯的效果。

这里用到了pip，这是python的一个包安装工具，需要先安装：

wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py

python get-pip.py

pip-V　　#查看pip版本

然后安装运行：

sudo pip installspidev

git clone https://github.com/respeaker/mic_hat.git

cd mic_hat

python pixels.py

现在说话的时候等应该会闪。

5、安装PyAudio

虽然aplay和arecord可以实现播放和录音的功能，但是如果要实时检测声音的话需要用PyAudio(可能也有别的库，这里选一个常用的)。

因为我这里用了python3，所以需要python3版本的PyAudio：

sudo apt-get install portaudio19-dev python-all-dev python3-all-dev

pip3install pyaudio

6、安装SoundTouch

这个程序可以对音频进行一些处理，我们这里用来做变声。

在树莓派上需要源代码编译安装这个程序：

sudo wget https://gitlab.com/soundtouch/soundtouch/-/archive/soundtouch-2.0.0/soundtouch-soundtouch-2.0.0.tar.gz

sudo tar -xvf soundtouch-soundtouch-2.0.0.tar.gz

cd soundtouch-soundtouch-2.0.0

sudo apt-get install automake autoconf libtool build-essential

./bootstrap

./configuremake

make install

安装之后会在/usr/local/lib中生成类库文件，但是这个目录下的文件不能自动发现，建议将这个目录增加到/etc/ld.so.conf中：

include ld.so.conf.d/*.conf

/usr/local/lib #增加的行

然后运行 ldconfig 加载配置。

7、运行汤姆猫程序

这是一个用python3写的程序，先安装几个依赖库：

sudo pip3 install numpy

然后在/home/pi下创建一个目录tomcat：

cd /home/pimkdirtomcat

cd tomcat

然后创建 tomcat.py，这个是会说话的汤姆猫的主程序。其中大概的流程是：

持续监控麦克风声音，如果达到某个阈值就开始录制声音，如果声音低于某个阈值就结束录音，然后保存声音，然后变声，然后播放；播放完毕后，继续监控麦克风声音。

现在上传这个文件到tomcat目录中就可以运行了。

chmod +x ./tomcat.py

./tomcat.py

现在说句话试试，你应该能够听到汤姆猫美妙的回声了(记得连上耳机或音箱哦)。

原文出处：https://www.cnblogs.com/bossma/p/raspberrypi-implement-a-talking-tom-cat.html