[ESP32] ESP32に発話(TextToSpeech[TTS])させる　接続編

ESP32単体で音を出力する(ESP8266Audio)

前にDFPlayerを使って音の再生をしました。しかし、この方法はでは、あらかじめ決められた固定のmp3・wavファイルの再生しかできないです。

ネットからダウンロードしてmp3を再生する
ネットから直接ストリーミング再生する

これをするにはESP8266Audioというライブラリを用いてESP32に再生させる必要があります。ESP8266AudioではI2Sを用いて外部のアンプモジュールで再生することを勧めています

出力電力：4Ωおよび10％THDで3.2W8Ωおよび10％THDで1.8W; I2Sサンプリングレート：8kHz-96kHz クラスDゲインオプション：3db / 6db / 9db2db / 15dB; 35の異なるクロックと128のデジタルオーディオフォーマットを単一の電源で自動的に構成できます。 C 優れた音質を実現するために、このデバイスは、高いジッター耐性を備えた高ノイズ耐性のデジタル入力を使用しています。また、優れた電磁干渉抑制を提供し、外部フィルタリングを必要とせずに長距離接続スピ...

Youmile 2個 MAX98357 オーディオパワーアンプモジュール3W I2SクラスDフィルターレスオーディオアンプボードfor Arduino/Raspberry Piデュポンケーブル付き

(2025年1月28日 03:14 GMT +09:00 時点 – 詳細はこちら価格および発送可能時期は表示された日付/時刻の時点のものであり、変更される場合があります。本商品の購入においては、購入の時点で当該の Amazon サイトに表示されている価格および発送可能時期の情報が適用されます。)

I2Sアンプモジュールでよく売っているのが上の商品です。意外に高めです(Aliでも500円ぐらい)。また、これを使わないでデータピンに直接スピーカーを接続する方法(ESPの内臓DAC利用)があります。両方やってみましたが、音質は圧倒的に外部アンプを用いたほうがノイズレスでクリアです。

#include "AudioOutputI2SNoDAC.h"
#include "AudioOutputI2S.h"  

//AudioOutputI2SNoDAC *out;
AudioOutputI2S *out;

/* //内臓DACを利用する　スピーカーをつなげるのはIO5
  out = new AudioOutputI2SNoDAC();
  out->SetPinout(26,25,5); //  bclkPin = 26   wclkPin = 25   doutPin = 5
  out->SetGain(3.999); // <4.0
  out->SetRate(44100);
  out->SetBitsPerSample(16);
  out->SetChannels(1); 
*/  
  //I2Sで外部アンプを利用
  out = new AudioOutputI2S();
  out->SetPinout(26,25,15); //  bclkPin = 26   wclkPin = 25   doutPin = 15
  out->SetGain(0.03); // <4.0 0.15Def
  out->SetRate(44100);
  out->SetBitsPerSample(16);
  out->SetChannels(1);

#include "AudioOutputI2SNoDAC.h"

#include "AudioOutputI2S.h"

//AudioOutputI2SNoDAC *out;

AudioOutputI2S *out;

/* //内臓DACを利用する　スピーカーをつなげるのはIO5

out = new AudioOutputI2SNoDAC();

out->SetPinout(26,25,5); // bclkPin = 26 wclkPin = 25 doutPin = 5

out->SetGain(3.999); // <4.0

out->SetRate(44100);

out->SetBitsPerSample(16);

out->SetChannels(1);

//I2Sで外部アンプを利用

out = new AudioOutputI2S();

out->SetPinout(26,25,15); // bclkPin = 26 wclkPin = 25 doutPin = 15

out->SetGain(0.03); // <4.0 0.15Def

out->SetRate(44100);

out->SetBitsPerSample(16);

out->SetChannels(1);

あとでコードを全部載せますが出力するクラスは共通(AudioOutputI2SNoDACはAudioOutputI2Sのサブクラス)なので、出力の切り替えは上のコードにあるようにoutのインスタンスごと変えてしまえば、他はいじらなくていいです。便利です!!

AudioOutputI2SNoDACでやってみて本チャンでAudioOutputI2Sにするような感じでもいいですね。ただしGainの設定は注意です。外部アンプにSetGain(2.0)とか渡すとダイソーのスピーカーは壊れそうな爆音になります。ご注意を…

直でスピーカーを接続(AudioOutputI2SNoDAC)

すらりん日記

ESP32でmp3単純再生

https://blog.techlab-xe.net/esp32-play-mp3sound/

上のブログを参考にして、2SC1815トランジスタをスピーカーに接続して再生してみました。音量が小さいのでsetGainで3.999を与えています。ちなみにコードを見ると有効設定値は4.0未満のようです。

上のブログでも指摘されていますが、230mA程度の電流が流れている(自分は計測してませんがw)ようです。

2SC1815の最大定格って150mAじゃなかったでした？

確かに再生し続けていると2SC1815がキンキンに熱くなります。常用は避けた方がよさそうです。でもESP8266Audio公式で勧めている2N3904もIc定格が200mAですので足りない気も…。自分で計測していないので深堀りはしません・・・

I2Sアンプを接続(AudioOutputI2S)

AudioOutputI2Sを初期化してSetPinout(26,25,15)を与えます。bclkPin = 26、wclkPin(LRC) = 25、doutPin(DIN) = 15、の通りにつなげます。あとはVin=3.3v、GNDを接続すればいいだけ。あーあと、「＋」「－」にはスピーカーをつなげます。これだけで素晴らしい音が鳴ります。

ストリーミングの準備をする

素晴らしいことに、ESP8266Audioにはストリーミングを再生するサンプルがすでに用意されています。

GitHub

ESP8266Audio/StreamMP3FromHTTP.ino at master · earlephilhower/ESP8266Audio

https://github.com/earlephilhower/ESP8266Audio/blob/master/examples/StreamMP3FromHTTP/StreamMP3FromHTTP.ino

Arduino library to play MOD, WAV, FLAC, MIDI, RTTTL, MP3, and AAC files on I2S DACs or with a software emulated delta-sigma DAC on the ESP8266 and ESP32 - ESP8266Audio/StreamMP3FromHTTP.ino at mast...

#include <Arduino.h>

#ifdef ESP32
    #include <WiFi.h>
#else
    #include <ESP8266WiFi.h>
#endif
#include "AudioFileSourceICYStream.h"
#include "AudioFileSourceBuffer.h"
#include "AudioGeneratorMP3.h"
#include "AudioOutputI2S.h"
//#include "AudioOutputI2SNoDAC.h"

// To run, set your ESP8266 build to 160MHz, update the SSID info, and upload.

// Enter your WiFi setup here:
#ifndef STASSID
#define STASSID "your-ssid"
#define STAPSK  "your-password"
#endif

const char* ssid = STASSID;
const char* password = STAPSK;

// Randomly picked URL
const char *URL="http://kvbstreams.dyndns.org:8000/wkvi-am";

AudioGeneratorMP3 *mp3;
AudioFileSourceICYStream *file;
AudioFileSourceBuffer *buff;
AudioOutputI2S *out;
//AudioOutputI2SNoDAC *out; //内臓DAC用

// Called when a metadata event occurs (i.e. an ID3 tag, an ICY block, etc.
void MDCallback(void *cbData, const char *type, bool isUnicode, const char *string)
{
  const char *ptr = reinterpret_cast<const char *>(cbData);
  (void) isUnicode; // Punt this ball for now
  // Note that the type and string may be in PROGMEM, so copy them to RAM for printf
  char s1[32], s2[64];
  strncpy_P(s1, type, sizeof(s1));
  s1[sizeof(s1)-1]=0;
  strncpy_P(s2, string, sizeof(s2));
  s2[sizeof(s2)-1]=0;
  Serial.printf("METADATA(%s) '%s' = '%s'\n", ptr, s1, s2);
  Serial.flush();
}

// Called when there's a warning or error (like a buffer underflow or decode hiccup)
void StatusCallback(void *cbData, int code, const char *string)
{
  const char *ptr = reinterpret_cast<const char *>(cbData);
  // Note that the string may be in PROGMEM, so copy it to RAM for printf
  char s1[64];
  strncpy_P(s1, string, sizeof(s1));
  s1[sizeof(s1)-1]=0;
  Serial.printf("STATUS(%s) '%d' = '%s'\n", ptr, code, s1);
  Serial.flush();
}


void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  delay(1000);
  Serial.println("Connecting to WiFi");

  WiFi.disconnect();
  WiFi.softAPdisconnect(true);
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  
  WiFi.begin(ssid, password);

  // Try forever
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.println("...Connecting to WiFi");
    delay(1000);
  }
  Serial.println("Connected");

  audioLogger = &Serial;
  file = new AudioFileSourceICYStream(URL);
  file->RegisterMetadataCB(MDCallback, (void*)"ICY");
  buff = new AudioFileSourceBuffer(file, 2048);
  buff->RegisterStatusCB(StatusCallback, (void*)"buffer");
  
  /*
  //内臓DAC
  out = new AudioOutputI2SNoDAC();
  out->SetPinout(26,25,5); //  bclkPin = 26   wclkPin = 25   doutPin = 5
  out->SetGain(3.999); // <4.0
  out->SetRate(44100);
  out->SetBitsPerSample(16);
  out->SetChannels(1); 
  */
  out = new AudioOutputI2S();
  out->SetPinout(26,25,15); //  bclkPin = 26   wclkPin = 25   doutPin = 15
  out->SetGain(0.05); // <4.0 0.15Def 音量注意
  out->SetRate(44100);
  out->SetBitsPerSample(16);
  out->SetChannels(1);

  mp3 = new AudioGeneratorMP3();
  mp3->RegisterStatusCB(StatusCallback, (void*)"mp3");
  mp3->begin(buff, out);
}


void loop()
{
  static int lastms = 0;

  if (mp3->isRunning()) {
    if (millis()-lastms > 1000) {
      lastms = millis();
      Serial.printf("Running for %d ms...\n", lastms);
      Serial.flush();
     }
    if (!mp3->loop()) mp3->stop();
  } else {
    Serial.printf("MP3 done\n");
    delay(1000);
  }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

#include <Arduino.h>

#ifdef ESP32

#include <WiFi.h>

#else

#include <ESP8266WiFi.h>

#endif

#include "AudioFileSourceICYStream.h"

#include "AudioFileSourceBuffer.h"

#include "AudioGeneratorMP3.h"

#include "AudioOutputI2S.h"

//#include "AudioOutputI2SNoDAC.h"

// To run, set your ESP8266 build to 160MHz, update the SSID info, and upload.

// Enter your WiFi setup here:

#ifndef STASSID

#define STASSID "your-ssid"

#define STAPSK "your-password"

#endif

const char* ssid = STASSID;

const char* password = STAPSK;

// Randomly picked URL

const char *URL="http://kvbstreams.dyndns.org:8000/wkvi-am";

AudioGeneratorMP3 *mp3;

AudioFileSourceICYStream *file;

AudioFileSourceBuffer *buff;

AudioOutputI2S *out;

//AudioOutputI2SNoDAC *out; //内臓DAC用

// Called when a metadata event occurs (i.e. an ID3 tag, an ICY block, etc.

void MDCallback(void *cbData, const char *type, bool isUnicode, const char *string)

{

const char *ptr = reinterpret_cast<const char *>(cbData);

(void) isUnicode; // Punt this ball for now

// Note that the type and string may be in PROGMEM, so copy them to RAM for printf

char s1[32], s2[64];

strncpy_P(s1, type, sizeof(s1));

s1[sizeof(s1)-1]=0;

strncpy_P(s2, string, sizeof(s2));

s2[sizeof(s2)-1]=0;

Serial.printf("METADATA(%s) '%s' = '%s'\n", ptr, s1, s2);

Serial.flush();

}

// Called when there's a warning or error (like a buffer underflow or decode hiccup)

void StatusCallback(void *cbData, int code, const char *string)

{

const char *ptr = reinterpret_cast<const char *>(cbData);

// Note that the string may be in PROGMEM, so copy it to RAM for printf

char s1[64];

strncpy_P(s1, string, sizeof(s1));

s1[sizeof(s1)-1]=0;

Serial.printf("STATUS(%s) '%d' = '%s'\n", ptr, code, s1);

Serial.flush();

}

void setup()

{

Serial.begin(115200);

delay(1000);

Serial.println("Connecting to WiFi");

WiFi.disconnect();

WiFi.softAPdisconnect(true);

WiFi.mode(WIFI_STA);

WiFi.begin(ssid, password);

// Try forever

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

Serial.println("...Connecting to WiFi");

delay(1000);

}

Serial.println("Connected");

audioLogger = &Serial;

file = new AudioFileSourceICYStream(URL);

file->RegisterMetadataCB(MDCallback, (void*)"ICY");

buff = new AudioFileSourceBuffer(file, 2048);

buff->RegisterStatusCB(StatusCallback, (void*)"buffer");

//内臓DAC

out = new AudioOutputI2SNoDAC();

out->SetPinout(26,25,5); // bclkPin = 26 wclkPin = 25 doutPin = 5

out->SetGain(3.999); // <4.0

out->SetRate(44100);

out->SetBitsPerSample(16);

out->SetChannels(1);

out = new AudioOutputI2S();

out->SetPinout(26,25,15); // bclkPin = 26 wclkPin = 25 doutPin = 15

out->SetGain(0.05); // <4.0 0.15Def 音量注意

out->SetRate(44100);

out->SetBitsPerSample(16);

out->SetChannels(1);

mp3 = new AudioGeneratorMP3();

mp3->RegisterStatusCB(StatusCallback, (void*)"mp3");

mp3->begin(buff, out);

}

void loop()

{

static int lastms = 0;

if (mp3->isRunning()) {

if (millis()-lastms > 1000) {

lastms = millis();

Serial.printf("Running for %d ms...\n", lastms);

Serial.flush();

}

if (!mp3->loop()) mp3->stop();

} else {

Serial.printf("MP3 done\n");

delay(1000);

}

長いですが、書き換えたのはoutの部分の切り替えだけです。あとssidとpassを入れれば、英語のラジオが流れるはずです。

下の動画はDAC-I2Sを用いてストリーミングさせています。コードがごちゃごちゃしてますが、TFT液晶をつないでいるためです。必要なのはI2Sラインと電源・GNDだけです。

次の記事では実際にTTSで話させてみます。

Post Views: 1,842

[ESP32] ESP32に発話(TextToSpeech[TTS])させる　接続編

Youmile 2個 MAX98357 オーディオパワーアンプモジュール3W I2SクラスDフィルターレスオーディオアンプボードfor Arduino/Raspberry Piデュポンケーブル付き

投稿者まる

他の記事もいろいろあります

[ESP32][Alexa] FauxmoESPやEsAlexaで接続デバイスが正しく検出できない問題

[ESP32][MAX4466] 口腔機能測定器(パタカカウンター)を作る

[PC-98][ESP32] Bluetooth(BLE HID)マウス・キーボードをESP32でPC-98につなげるダイソーKB編

[PC-98][ESP32] Bluetooth(BLE HID)マウス・キーボードをESP32でPC-98につなげる③

投稿者 まる

関連投稿

他の記事もいろいろあります

投稿者まる