Speech のバックアップ(No.7)

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  • 6 (2024-11-17 (日) 15:44:42)
  • 7 (2024-11-18 (月) 05:42:35)

---

私的AI研究会 > Speech

音声認識 / 音声合成 †

　日本語の 音声認識 / 音声合成を検証する

音声認識 †

音声認識『SpeechRecognition』 †

• パッケージのインストール
  

  (py38_learn_test2) pip install SpeechRecognition

• コマンド実行例
  

  (py38_learn_test2) cd /anaconda_win/workspace_2/speech_recognition
  (py38_learn_test2) python speech2text.py ./sample/output.wav
  準備ができたので実際に 合成音声ファイルを作成してみます

  (py38_learn_test2) python speech2text.py ./sample/yoshimura3.wav
  それでは ただいまより 知事記者会見を始めさせていただきます はじめに知事より ご説明がございます え 知事 よろしくお願いい たします はい 私からは3点です まず1点目についてです 先島庁舎におけるサウンディング型の市場調査を行いますえこれ あの先島 調査に入ってるですねえ ホテル 作島コスモスタワーホテル の明け渡し後におけるテナントの公募 条件を検討するにあたって サウ ンディングをします 市場動向 事業者の活用意向と事前に把握するための調査をいたします あの先島はコスモタワーホテルとの訴訟 等々につきましても すでに報告してる通りです あの予定通りですね 10月31日までに 明け渡しを受ける予定にしています そして このマーケットスタンディングですけども その後の活用ということでまず 対処 フロアですけれども 低層会 7回から17回までの計11フロアについて マーケットスタンディングをいたします 原則として 7回から17回のあの全てのフロアを一括して借り受ける活用案の提案を募集をいたします この中でですね7階から9回についてですけれども これは ホテル仕様の回収工事がまだ未完了になっています で 今 10階から17回までについては あの ホテル仕様は完了してそして実際に 10階から17階までが先島 コスモタワーホテル として 使う あの これまで使われてきました そして7階から9回もあの貸していたところではあるんですけれども ここについては まだ ホテル仕様の回収工事が途中の段階で止まってるというものですま 今回のマクド 3人については 7階から17回 えすべてを対象とすることを原則としてますべてを買い受け 場合にどんな活用案がありますか ということの募集をいたします もちろんですね あの現況のまま使用する場合 これ一番多いと思います 今もうすでに ホテル なわけですから え もちろん そのホテルはあると思いますが それ以外にもあの募集をいたします ホテル以外で 用途変更して こういった 活用があるんじゃないかという提案があれば それも含めて 募集 致しますので あの必ずしもホテルに限ったものではないというものになりますま 現状 ホテルで今使われてるものであります そし てスケジュールですけれども 本日から調査を開始をいたしましてえ 現地見学会を 9月中旬に行います そして 9月下旬には質問の受 付をいたします ですので あの 興味のある事業者の皆さんには です ね 実際 このホテル仕様の じゃあ あ の改修工事 が未完了の 音が どうなってるのかとかそういうことも含めて えこの現地の見学会等をさせていただくということになります そして

• サンプル音声ファイル
  「output.wav」 　「yoshimura3.wav」

• ソースコード
  
  ▼「speech2text.py」ソースコード
  ▲「speech2text.py」ソースコード

  # -*- coding: utf-8 -*-
  ##------------------------------------------
  ##  Speech to text           Ver 0.01
  ##       with speech_recognition
  ##
  ##               2024.11.07 Masahiro Izutsu
  ##------------------------------------------
  ## speech2text.py
  import speech_recognition as sr
  import sys
  
  args = sys.argv
  filepath = args[1]
  r = sr.Recognizer()
  with sr.AudioFile(filepath) as source:
      audio = r.record(source)
  
  text = r.recognize_google(audio, language='ja-JP')
  
  print(text)

音声アシスタントの作成 †

• 機能
  ・マイクからの入力を受け取り、それをテキストに変換する
  ・変換したテキストを音声に戻して答える
  ・音声認識ができなかった場合は、その旨を音声で伝える
  ・「ストップ」の発声でプログラムを終了する
  

• コマンド実行
  

  (py38_learn_test2) python speech.py
  
  Speech to text test Ver. 0.01: Starting application...
     - mode                    :  0
     - lang                    :  jp
     - log                     :  3
  
  なにか話してください ...
  認識中...
  テストで
  なにか話してください ...
  認識中...
  認識できできません !!!
  なにか話してください ...
  認識中...
  ストップ
  プログラムを終了します

• ソースコード
  
  ▼「speech.py」ソースコード
  ▲「speech.py」ソースコード

  # -*- coding: utf-8 -*-
  ##------------------------------------------
  ##  Speech to text test          Ver 0.01
  ##       with speech_recognition
  ##
  ##               2024.11.07 Masahiro Izutsu
  ##------------------------------------------
  ## speech.py    https://knt60345blog.com/speechrecognition1/
  
  # Color Escape Code ---------------------------
  GREEN = '\033[1;32m'
  RED = '\033[1;31m'
  NOCOLOR = '\033[0m'
  YELLOW = '\033[1;33m'
  CYAN = '\033[1;36m'
  BLUE = '\033[1;34m'
  
  # インポート＆初期設定
  import os
  import argparse
  import speech_recognition as sr
  import pyttsx3
  
  import my_logging
  
  # タイトル
  title = 'Speech to text test Ver. 0.01'
  sub_title = ''
  
  # Parses arguments for the application
  def parse_args():
      parser = argparse.ArgumentParser()
      parser.add_argument("--mode", default='0', help="Recognition mode 0-")
      parser.add_argument("--lang", default='jp', help="Language selection 'jp' or 'en'")
      parser.add_argument('--log', metavar = 'LOG', default = '3', help = 'Log level(-1/0/1/2/3/4/5) Default value is \'3\'')
  
      return parser
  
  # 基本情報の表示
  def display_info(opt, title):
      print('\n' + GREEN + title + ': Starting application...' + NOCOLOR)
      print('   - ' + YELLOW + 'mode                    : ' + NOCOLOR, opt.mode)
      print('   - ' + YELLOW + 'lang                    : ' + NOCOLOR, opt.lang)
      print('   - ' + YELLOW + 'log                     : ' + NOCOLOR, opt.log)
      print(' ')
  
  # main プロセス
  def main_process(opt, logger):
  
      # 音声認識オブジェクトを作成
      r = sr.Recognizer()
  
      # 音声合成エンジンを作成
      engine = pyttsx3.init()
      engine.setProperty('rate', 150)                 # 読み上げ速度を設定
      engine.setProperty('volume', 0.9)               # 音量を設定
      voices = engine.getProperty('voices')
   
      if opt.lang =='jp':
          engine.setProperty('voice', voices[0].id)   # 声を変更（日本語）
          engine.say('これは音声認識のテストです')
          engine.runAndWait()
   
      else:
          engine.setProperty('voice', voices[1].id)   # 声を変更（英語）
          engine.say('This is a speech recognition test')
          engine.runAndWait()
  
      mic = sr.Microphone()
  
      while True:
          if opt.lang =='jp':
              print(CYAN + "なにか話してください ..." + NOCOLOR)
          else:
              print(CYAN + "please tell me something ..." + NOCOLOR)
  
          with mic as source:
              r.adjust_for_ambient_noise(source)      #ノイズ除去
              audio = r.listen(source)
  
          print (GREEN + "認識中..." + NOCOLOR)
  
          try:
              # 音声をテキストに変換
              text = r.recognize_google(audio, language='ja-JP')
              print(text)
  
              # テキストを音声に変換して答える
              if opt.mode == '0':
                  engine.say(text)
                  engine.runAndWait()
  
              # "ストップ"と発話することで、プログラムを止める
              if opt.lang =='jp' and text == "ストップ" :
                  print(CYAN + "プログラムを終了します" + NOCOLOR)
                  break
  
              if opt.lang =='en' and text == "stop" :
                  print(CYAN + "exit the program" + NOCOLOR)
                  break
  
          except sr.UnknownValueError:
              if opt.lang =='jp':
                  print(YELLOW + "認識できできません !!!" + NOCOLOR)
                  if opt.mode == '0':
                      engine.say("申し訳ありません、理解できません。")
                      engine.runAndWait()
              else:
                  print(YELLOW + "cannot be recognized !!!" + NOCOLOR)
                  if opt.mode == '0':
                      engine.say("Sorry, I don't understand.")
                      engine.runAndWait()
  
          except sr.RequestError as e:
              print(RED + "Could not request results from Google Speech Recognition service; {0}".format(e))
              print(NOCOLOR)
  
  
  # main関数エントリーポイント(実行開始)
  if __name__ == "__main__":
  
      parser = parse_args()
      opt = parser.parse_args()
  
      # アプリケーション・ログ設定
      module = os.path.basename(__file__)
      module_name = os.path.splitext(module)[0]
      logger = my_logging.get_module_logger_sel(module_name, int(opt.log))
  
      display_info(opt, title)
  
      main_process(opt, logger)
  
      logger.info('\nFinished.\n')

音声合成 †

音声合成『pyttsx3』 †

• パッケージのインストール

  (py38_learn_test2) pip install pyttsx3

• コマンド実行例

  (py38_learn_test2) python text2speak1.py

  ・速さを調整
  

  (py38_learn_test2) python text2speak2.py

  ・速さを調整/英語
  

  (py38_learn_test2) python text2speak3.py

  ・テキストファイルを読む
  

  (py38_learn_test2) python text2speak.py ./sample/soseki.txt
  吾輩は猫である。名前はまだ無い。
  　どこで生れたかとんと見当がつかぬ。何でも薄暗いじめじめした所でニャーニャー泣いていた事だけは記憶している。吾輩はここで始めて人間というものを見た。しかもあとで聞くとそれは書生という人間中で一番獰悪な種族であったそうだ。この書生というのは時々我々を捕えて煮て食うという話である。しかしその当時は何という考もなかったから別段恐しいとも思わなかった。ただ彼の掌に載せられてスーと持ち上げられた時何だかフワフワした感じがあったばかりである。掌の上で少し落ちついて書生の顔を見たのがいわゆる人間というものの見始であろう。

  (py38_learn_test2) python text2speak.py ./sample/jyugemu.txt
  和尚の書いてくれた紙を熊さんは読み上げる。「ええー、寿限無寿限無、五劫のすり切れ、海砂利水魚の水行末、雲来末、風来末、食う寝るところに住むところ、やぶらこうじのぶらこうじ、パイポパイポ、パイポのシューリンガン、シューリンガンのグーリンダイ、グーリンダイのポンポコピーのポンポコナの長久命の長助、うーん、こう並べてみるとみんなつけてえ名前ばかりですねえ」

  「soseki.wav」　　　 　「jyugemu.wav」　　　

• ソースコード
  
  ▼「text2speak.py」ソースコード
  ▲「text2speak.py」ソースコード

  # -*- coding: utf-8 -*-
  ##------------------------------------------
  ##  Text to Speak with pyttsx3   Ver 0.01
  ##
  ##               2024.11.07 Masahiro Izutsu
  ##------------------------------------------
  ## text2speak.py
  
  import pyttsx3
  
  def read_text(text):
      # エンジンの初期化
      engine = pyttsx3.init()
  
      # 読み上げ速度を設定
      engine.setProperty('rate', 150)
  
      # 音量を設定
      engine.setProperty('volume', 0.9)
  
      # 声を変更
      voices = engine.getProperty('voices')
      engine.setProperty('voice', voices[0].id)
  
      # テキストを読み上げる
      engine.say(text)
  #    engine.save_to_file(text, 'voice.wav')
  
      # 読み上げを実行
      engine.runAndWait()
  
  if __name__ == "__main__":
      import sys
      args = sys.argv
  
      filepath = args[1]
      f = open(filepath, 'r', encoding='UTF-8')
      text = f.read()
      print(text)
      f.close()
  
      read_text(text)

音声合成『pyopenjtalk』 †

• パッケージのインストール

  (py38_learn_test2) pip install pyopenjtalk-plus

• コマンド実行例 ・テキストファイルを読む
  

  (py38_learn_test2) python text2jtalk.py ./sample/soseki.txt

  (py38_learn_test2) python text2jtalk.py ./sample/jyugemu.txt

  「soseki_jtalk.wav」 　「jyugemu_jtalk.wav」

• ソースコード
  
  ▼「text2jtalk.py」ソースコード
  ▲「text2jtalk.py」ソースコード

  # -*- coding: utf-8 -*-
  ##------------------------------------------
  ##  Text to Speak with OpenJTalk Ver 0.01
  ##
  ##               2024.11.17 Masahiro Izutsu
  ##------------------------------------------
  ## text2jtalk.py
  
  import platform
  import numpy as np
  import pyopenjtalk
  from scipy.io import wavfile
  
  def jtalk_text(text):
      file_path = 'temp.wav'
      x, sr = pyopenjtalk.tts(text)
      wavfile.write(file_path, sr, x.astype(np.int16))
  
      if platform.system()=='Windows':
          # play wav audio file with winsound module
          import winsound
          winsound.PlaySound(file_path, winsound.SND_FILENAME)
  
      else:
          import subprocess
          aplay = ['aplay','-q', file_path]
          wr = subprocess.Popen(aplay)
          wr.wait()
  
  if __name__ == "__main__":
      import sys
      args = sys.argv
  
      filepath = args[1]
      f = open(filepath, 'r', encoding='UTF-8')
      text = f.read()
      print(text)
      f.close()
  
      jtalk_text(text)

（参考）忘備録 †

音声サンプル作成手順 †

1. YouTube から適当なサンプルをダウンロード（例：吉村大阪府知事　定例記者会見（令和6年9月4日)）
   

   (py38_learn_test2) cd /anaconda_win/workspace_2/mylib2
   (py38_learn_test2) python ytb_down.py 'https://youtu.be/UGoYMe7qcBY'

2. サンプルをダウンロードファイルを切り取る（4秒/3秒）
   

   (py38_learn_test2) ffmpeg -i '吉村大阪府知事　定例記者会見（令和6年9月4日) [UGoYMe7qcBY].webm' -ss 00:00:00 -t 00:04:00 -async 1 yoshimura.mp4
   (py38_learn_test2) ffmpeg -i '吉村大阪府知事　定例記者会見（令和6年9月4日) [UGoYMe7qcBY].webm' -ss 00:00:00 -t 00:03:00 -async 1 yoshimura.mp4

3. 「.mp4」から音声ファイル「.wav」を作成
   

   (py38_learn_test2) python my_videotool.py 60 yoshimura3.mp4 yoshimura3.wav

   ▼　実行ログ
   ▲　実行ログ

   (py38_learn_test2) python ytb_down.py 'https://youtu.be/UGoYMe7qcBY'
   0 ytb_down.py
   1 https://youtu.be/UGoYMe7qcBY
   ['https://youtu.be/UGoYMe7qcBY']
   Deprecated Feature: Support for Python version 3.8 has been deprecated. Please update to Python 3.9 or above
   [youtube] Extracting URL: https://youtu.be/UGoYMe7qcBY
   [youtube] UGoYMe7qcBY: Downloading webpage
   [youtube] UGoYMe7qcBY: Downloading ios player API JSON
   [youtube] UGoYMe7qcBY: Downloading mweb player API JSON
   [youtube] UGoYMe7qcBY: Downloading player dad5a960
   [youtube] UGoYMe7qcBY: Downloading m3u8 information
   [info] UGoYMe7qcBY: Downloading 1 format(s): 244+251
   [download] Destination: 吉村大阪府知事　定例記者会見（令和6年9月4日) [UGoYMe7qcBY].f244.webm
   [download] 100% of  130.29MiB in 00:00:03 at 36.16MiB/s
   [download] Destination: 吉村大阪府知事　定例記者会見（令和6年9月4日) [UGoYMe7qcBY].f251.webm
   [download] 100% of   53.41MiB in 00:00:13 at 4.08MiB/s
   [Merger] Merging formats into "吉村大阪府知事　定例記者会見（令和6年9月4日) [UGoYMe7qcBY].webm"
   Deleting original file 吉村大阪府知事　定例記者会見（令和6年9月4日) [UGoYMe7qcBY].f251.webm (pass -k to keep)
   Deleting original file 吉村大阪府知事　定例記者会見（令和6年9月4日) [UGoYMe7qcBY].f244.webm (pass -k to keep)
   
   (py38_learn_test2) ffmpeg -i '吉村大阪府知事　定例記者会見（令和6年9月4日) [UGoYMe7qcBY].webm' -ss 00:00:00 -t 00:04:00 -async 1 yoshimura.mp4
   ffmpeg version 7.0.2 Copyright (c) 2000-2024 the FFmpeg developers
     built with clang version 18.1.8
     configuration: --prefix=/d/bld/ffmpeg_1726581472730/_h_env/Library --cc=clang.exe --cxx=clang++.exe --nm=llvm-nm --ar=llvm-ar --disable-doc --enable-openssl --enable-demuxer=dash --enable-hardcoded-tables --enable-libfreetype --enable-libharfbuzz --enable-libfontconfig --enable-libopenh264 --enable-libdav1d --ld=lld-link --target-os=win64 --enable-cross-compile --toolchain=msvc --host-cc=clang.exe --extra-libs=ucrt.lib --extra-libs=vcruntime.lib --extra-libs=oldnames.lib --strip=llvm-strip --disable-stripping --host-extralibs= --disable-libopenvino --enable-gpl --enable-libx264 --enable-libx265 --enable-libaom --enable-libsvtav1 --enable-libxml2 --enable-pic --enable-shared --disable-static --enable-version3 --enable-zlib --enable-libopus --pkg-config=/d/bld/ffmpeg_1726581472730/_build_env/Library/bin/pkg-config
     libavutil      59.  8.100 / 59.  8.100
     libavcodec     61.  3.100 / 61.  3.100
     libavformat    61.  1.100 / 61.  1.100
     libavdevice    61.  1.100 / 61.  1.100
     libavfilter    10.  1.100 / 10.  1.100
     libswscale      8.  1.100 /  8.  1.100
     libswresample   5.  1.100 /  5.  1.100
     libpostproc    58.  1.100 / 58.  1.100
   Input #0, matroska,webm, from '吉村大阪府知事　定例記者会見（令和6年9月4日) [UGoYMe7qcBY].webm':
     Metadata:
       ENCODER         : Lavf61.1.100
     Duration: 01:00:46.45, start: 0.000000, bitrate: 422 kb/s
     Stream #0:0(eng): Video: vp9 (Profile 0), yuv420p(tv, bt709), 854x480, SAR 1:1 DAR 427:240, 29.97 fps, 29.97 tbr, 1k tbn (default)
         Metadata:
           DURATION        : 01:00:46.409000000
     Stream #0:1(eng): Audio: opus, 48000 Hz, stereo, fltp (default)
         Metadata:
           DURATION        : 01:00:46.448000000
   Stream mapping:
     Stream #0:0 -> #0:0 (vp9 (native) -> h264 (libx264))
     Stream #0:1 -> #0:1 (opus (native) -> aac (native))
   Press [q] to stop, [?] for help
   [libx264 @ 000002CB27296FC0] using SAR=1/1
   [libx264 @ 000002CB27296FC0] using cpu capabilities: MMX2 SSE2Fast SSSE3 SSE4.2 AVX FMA3 BMI2 AVX2
   [libx264 @ 000002CB27296FC0] profile High, level 3.1, 4:2:0, 8-bit
   [libx264 @ 000002CB27296FC0] 264 - core 164 r3095 baee400 - H.264/MPEG-4 AVC codec - Copyleft 2003-2022 - http://www.videolan.org/x264.html - options: cabac=1 ref=3 deblock=1:0:0 analyse=0x3:0x113 me=hex subme=7 psy=1 psy_rd=1.00:0.00 mixed_ref=1 me_range=16 chroma_me=1 trellis=1 8x8dct=1 cqm=0 deadzone=21,11 fast_pskip=1 chroma_qp_offset=-2 threads=15 lookahead_threads=2 sliced_threads=0 nr=0 decimate=1 interlaced=0 bluray_compat=0 constrained_intra=0 bframes=3 b_pyramid=2 b_adapt=1 b_bias=0 direct=1 weightb=1 open_gop=0 weightp=2 keyint=250 keyint_min=25 scenecut=40 intra_refresh=0 rc_lookahead=40 rc=crf mbtree=1 crf=23.0 qcomp=0.60 qpmin=0 qpmax=69 qpstep=4 ip_ratio=1.40 aq=1:1.00
   Output #0, mp4, to 'yoshimura.mp4':
     Metadata:
       encoder         : Lavf61.1.100
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   [libx264 @ 000002CB27296FC0] i4 v,h,dc,ddl,ddr,vr,hd,vl,hu: 33% 26% 12%  4%  5%  5%  5%  5%  5%
   [libx264 @ 000002CB27296FC0] i8c dc,h,v,p: 54% 20% 23%  3%
   [libx264 @ 000002CB27296FC0] Weighted P-Frames: Y:11.3% UV:1.0%
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   [libx264 @ 000002CB27296FC0] ref B L0: 89.1%  9.1%  1.9%
   [libx264 @ 000002CB27296FC0] ref B L1: 96.2%  3.8%
   [libx264 @ 000002CB27296FC0] kb/s:370.43
   [aac @ 000002CB2727BA40] Qavg: 1211.732
   
   (py38_learn_test2) python my_videotool.py 60 yoshimura3.mp4 yoshimura3.wav
    Source file → 'yoshimura3.mp4'
    Saving file → 'yoshimura3.wav'

音声データのグラフ表示「librosa」 †

• パッケージのインストール

  (py38_learn_test2) pip install librosa

• テストコマンド
  ・上段: 入力ファイル全体表示
  ・中段: 最初から 20秒表示
  ・下段: 最初から 10秒表示
  

  (py38_learn_test2) python wav_plot2.py ./results/soseki.wav

• ソースコード
  
  ▼「wav_plot2.py」ソースコード
  ▲「wav_plot2.py」ソースコード

  # -*- coding: utf-8 -*-
  ##------------------------------------------
  ##  librosa packege test  Ver 0.01
  ##
  ##               2024.11.07 Masahiro Izutsu
  ##------------------------------------------
  ## wav_plot2.py
  
  ## パッケージインストール
  ## pip install librosa
  
  import librosa
  import librosa.display
  import matplotlib.pyplot as plt
  
  def wav_plot(filepath):
  
      wav0, sr0 = librosa.load(filepath)
      wav1, sr1 = librosa.load(filepath, offset = 0, duration = 20)
      wav2, sr2 = librosa.load(filepath, offset = 0, duration = 10)
  
      fig = plt.figure(filepath)
      fig.add_subplot(3, 1, 1)
      librosa.display.waveshow(wav0, sr=sr0)
      fig.add_subplot(3, 1, 2)
      librosa.display.waveshow(wav1, sr=sr1)
      fig.add_subplot(3, 1, 3)
      librosa.display.waveshow(wav2, sr=sr2)
      plt.tight_layout()
      plt.show()
  
  
  if __name__ == "__main__":
      import sys
      args = sys.argv
  
      filepath = args[1]
  
      wav_plot(filepath)

更新履歴 †

• 2024/11/12 初版
  

参考資料 †

• Speech Recognition　音声認識
  
  • Pythonで音声からテキストへ変換【SpeechRecognition】
    
  • Pythonで文字起こし（音声認識）するために知ってくべきこと
    
  • 【Pythonアプリ入門】音声認識アプリを作る方法（SpeechRecognition）
    
  • pyttsx3 ライブラリを使用した基本的な Python テキスト読み上げチュートリアル
    

• Speech Synthesis　音声合成
  
  • Offline Text To Speech (TTS) converter for Python
    
  • Pythonでも音声読み上げしてもらいたい
    
  • Pythonで作る！初心者でも分かる合成音声作成の10ステップ
    
  • Text to speech with python
    

• pyopenjtalk-plus 0.3.4.post5
  
• pyopenjtalk-plus
  
• Open JTalk で日本語発声
  

• 音声波形を表示
  
  • pythonのlibrosaでサクッと音声波形を表示する
    
  • 信号処理とか音楽の分析に大活躍しそうなlibrosa
    
  • オーディオデータの簡単な処理
    

Site admin: Masahiro Izutsu

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