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Pi Zero 2W + ReSpeaker - OPTIMIERT FÜR 3 KOMMANDOS
Lightweight Keyword Spotting statt vollständiges Sprachmodell
TEIL 1-3: Basis-Installation (wie vorher)
Die Schritte zur OS-Installation, SSH-Verbindung und ReSpeaker-Treiber bleiben identisch:
- Raspberry Pi OS (Bullseye 32-bit) installieren (TEIL 1)
- SSH-Verbindung + raspi-config (TEIL 2)
- seeed-voicecard Treiber installieren (TEIL 3)
Folge dazu der ursprünglichen Anleitung bis einschließlich TEIL 3.
TEIL 1: HARDWARE-VORBEREITUNG UND OS-INSTALLATION
1.1 Hardware-Anforderungen
Du benötigst folgende Komponenten:
- Raspberry Pi Zero 2W (nicht Zero oder Zero W!)
- Seed Studio ReSpeaker Pi Hat v1.2 mit 2 Mikrofonen
- microSD-Karte: mindestens 16GB (Class 10 empfohlen)
- USB-Stromversorgung: 2A Netzteil mit Micro-USB
- SD-Kartenleser zum Flashen auf deinem PC
- Computer mit Internetverbindung
- Optional: HDMI-Monitor, USB-Tastatur/Maus zur Direktverbindung
1.2 Raspberry Pi OS Installation
Schritt 1: Raspberry Pi Imager herunterladen
- Öffne https://www.raspberrypi.com/software/
- Lade Raspberry Pi Imager für dein Betriebssystem herunter
- Installiere die Anwendung
Schritt 2: SD-Karte flashen
- Stecke die microSD-Karte in deinen Kartenleser und verbinde ihn mit dem PC
- Öffne Raspberry Pi Imager
- Klicke auf "Gerät auswählen" und wähle "Raspberry Pi Zero 2"
- Klicke auf "Betriebssystem auswählen" und wähle:
- Raspberry Pi OS (Legacy, 32-Bit) - Bullseye
- Hinweis: v1.2 des ReSpeaker-Hats ist am besten mit Bullseye kompatibel
- Klicke auf "Speicher auswählen" und wähle deine microSD-Karte
- Klicke auf das Zahnrad-Symbol (Erweiterte Optionen) und konfiguriere:
- Hostname:
respeaker-pi(oder ein beliebiger Name) - SSH aktivieren: Ja (mit Passwort)
- Benutzername:
pi - Passwort: Ein sicheres Passwort deiner Wahl (aufschreiben!)
- WLAN konfigurieren:
- SSID: Dein WiFi-Netzwerk
- Passwort: Dein WiFi-Passwort
- Land:
DE(Deutschland)
- Zeitzone:
Europe/Berlin
- Hostname:
- Klicke "Speichern" und dann "Schreiben"
- Warte bis zum Abschluss (5-10 Minuten)
- Entnehme die SD-Karte
Schritt 3: Erster Start
- Stecke die SD-Karte in den Pi Zero 2W ein
- Verbinde den ReSpeaker Hat mit dem Pi:
- Ausrichten der GPIO-Pins (40-polige Reihe)
- ReSpeaker sollte fest aufgesetzt sein
- Verbinde die USB-Stromversorgung
- Warte 1-2 Minuten für den ersten Start
Schritt 4: IP-Adresse ermitteln
Methode A (über Router):
- Öffne die Verwaltungsoberfläche deines WLAN-Routers
- Suche nach verbundenen Geräten
- Notiere die IP-Adresse von
respeaker-pi
Methode B (mit arp-scan auf Linux/Mac):
sudo arp-scan -l | grep -i "raspberry\|b8:27"
Methode C (mit Advanced IP Scanner auf Windows):
- Lade Advanced IP Scanner herunter
- Scanne dein Netzwerk
- Suche nach
respeaker-pi
Beispiel-IP: 192.168.1.100
TEIL 2: RASPBERRY PI KONFIGURATION
2.1 SSH-Verbindung herstellen
Auf Linux/Mac (Terminal):
ssh pi@192.168.1.100
# Gib dein Passwort ein
Auf Windows: Nutze PuTTY
- Lade PuTTY herunter
- Öffne PuTTY
- Host:
192.168.1.100 - Port:
22 - Klicke "Open"
- Login:
pi - Passwort: (dein gesetztes Passwort)
2.2 System aktualisieren
sudo apt update
sudo apt upgrade -y
sudo apt install -y git python3-pip python3-dev libatlas-base-dev
Dieser Prozess dauert 10-15 Minuten. Warte ab.
2.3 Audio- und I2C-Konfiguration
sudo raspi-config
Navigiere zu:
- Schnittstellen → I2C → Aktivieren
- Schnittstellen → SPI → Aktivieren
- Lokalisierungsoptionen → Zeitzone → Europa → Berlin
- Lokalisierungsoptionen → Sprache → de_DE.UTF-8
- Bestätige alle Änderungen und Starten Sie neu.
Nach dem Reboot erneut verbinden:
ssh pi@192.168.1.100
TEIL 3: RESPEAKER HAT INSTALLATION
3.1 seeed-voicecard Treiber installieren
Der ReSpeaker benötigt die speziellen Seeed-Treiber. Diese können aus dem Rhasspy-Repo gezogen werden oder als install-respeaker-drivers.sh dieses Verzeichnisses genutzt werden.
cd ~
wget 'https://raw.githubusercontent.com/rhasspy/wyoming-satellite/refs/heads/master/etc/install-respeaker-drivers.sh'
sudo chmod 755 install-respeaker-drivers.sh
sudo ./install-respeaker-drivers.sh
sudo apt-get install libportaudio2
pip3 install sounddevice --break-system-packages
Dies dauert 5-10 Minuten. Wenn es fertig ist:
sudo reboot now
Nach dem Reboot wieder verbinden:
ssh pi@192.168.1.100
3.2 ReSpeaker-Installation verifizieren
Überprüfe, ob die Sound-Karte erkannt wurde:
aplay -l
Du solltest eine ähnliche Ausgabe sehen:
**** PLAYBACK hardware devices ****
card 0: ALSA [bcm2835 ALSA], device 0: bcm2835 ALSA [bcm2835 ALSA]
card 1: seeed2miccard [seeed-2mic-voicecard], device 0: ...
Überprüfe auch die Aufnahmegeräte:
arecord -l
Du solltest auch hier seeed-2mic-voicecard sehen.
3.3 Ton-Tests
Lautsprecher testen:
speaker-test -l 1 -c 2 -t sine -f 1000 -r 48000
Du solltest einen Ton hören (drücke Ctrl+C zum Beenden).
Mikrofon testen:
arecord -D hw:1,0 -f S16_LE -c 2 -r 48000 test_recording.wav
Hierbei sind hw:1,0 so zu wählen, dass 1 für die Karte steht - kann auch 3 o.Ä. sein und 0 der Device-Index der Karte.
installieren mit lokalem Modell:
pip3 install vosk --break-system-packages
mkdir ~/vosk-models
cd ~/vosk-models
wget https://alphacephei.com/vosk/models/vosk-model-small-de-0.15.zip
unzip vosk-model-small-de-0.15.zip
mv vosk-model-small-de-0.15 model
aufnehmen mit
arecord -D plughw:1,0 --format S16_LE --rate 16000 --channels 1 --duration 5 test_mono.wav
ausfuehren mit
python3 test_simple.py test_mono.wav
vorbereitungen
mkdir ~/vosk-models
Dort alle *.py-Dateien und die per chmod 755 ausführbar gemachte start_voice.sh aus diesem Repo einfügen.
Damit ohne weitere Interaktion gestartet wird, muss außerdem per sudo nano /etc/systemd/system/voicerec.service ein Service angelegt und wie folgt befüllt werden:
[Unit]
Description=starten der services fuer die spracherkennung
Wants=network-online.target
After=network-online.target
[Service]
Type=simple
User=pi
Restart=always
RestartSec=10
StartLimitBurst=10000
WorkingDirectory=/home/pi
ExecStart=/home/pi/vosk-models/start_voice.sh
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
Außerdem wird ein WIFI-Reconnect Service mit Timer eingerichtet, der alle 5min zur Not die WLAN Verbindung neu aufbaut.
Der Service führt die ebenfalls in ~/vosk-models/ abgelegte wifi-reconnect.sh aus, die hier ebenfalls im Repository liegt und wiederum zunächst mit chmod 755 wifi-reconnect.sh ausführbar gemacht werden muss.
Für den Timer wird sudo nano /etc/systemd/system/wifi-reconnect.timer mit folgendem Inhalt befüllt:
[Unit]
Description=WiFi Reconnect Timer
[Timer]
OnBootSec=1min
OnUnitActiveSec=5min
[Install]
WantedBy=timers.target
Für den zugehörigen, zu startenden Service mittels sudo nano /etc/systemd/system/wifi-reconnect.service:
[Unit]
Description=WiFi Auto-Reconnect Service
[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/home/pi/vosk-models/wifi-reconnect.sh
Anschließend muss folgende Befehlskette ausgeführt werden:
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable wifi-reconnect.timer
sudo systemctl start wifi-reconnect.timer
sudo systemctl enable voicerec.service
sudo systemctl start voicerec.service
Prüfen lässt sich der aktuelle Zustand per: sudo systemctl status wifi-reconnect.timer
oder installation mit Speach-To-Text auf Server (dort Docker:)
docker run -d -p 2700:2700 -v /opt/model:/opt/vosk-model-en/model alphacep/kaldi-de:latest
wenn der Server Beispielsweise die IP 192.168.213.45 hat, dann muss diese in der server_microphone.py eingetragen werden.
Je nachdem, ob local_microphone.py oder server_microphone.py genutzt werden soll, muss die start_voice.sh-Datei entsprechend angepasst werden.
tagesschau news abspielen
Zunächst muss per sudo apt install mpg123 der entsprechende Codec für MP3s installiert werden. Danach wird das Verzeichnis ~/tagesschau angelegt, das für die tagesschau-100-sekunden MP3s als Speicherort dient.
in diesen ordner kommen entsprechend auch die start_news.sh und end_news.sh-Skripte, die vorher ausführbar gemacht werden müssen.
abgespielt werden die nachrichten mit "nachrichten hex hex".
dlf & nova abspiele
anlegen eines verzeichnis ~/radio und dort die start_dlf/nova.sh Skripte ablegen, welche dann mit "nova hex hex" oder "funk hex hex" abgespielt werden. zum beenden wieder "ruhe hex hex"