双树莓派实现“隔空”同声传译

牟晓东

小时候，我们都玩过手工版的“传声筒”：底部挖孔的两个空铁制罐头盒子，通过一根长长的细管或棉线连接起来，进行“你说、我听”和“我说、你听”的同步“传话”。不过，如果通话双方使用的是不同的语种，这种简易设备就无法实现“同声传译”了。现在，通过树莓派和卉德微机器人“积木”模块语句等进行开源硬件编程，再借助于网络进行语音信号的传输及处理，可以非常方便地制作出一个“隔空”同声传译机：一方说中文、另一方讲英文，实现中英文双语的双向语音及文字的互译和传输，从而可以进行无障碍的实时交流。

1.实验器材及连接

所需的实验器材包括：树莓派及古德微扩展板各两块，全向麦克风两个，音箱两个，LED灯两支。

通讯双方的实验器材及连接方式均完全一致，分别将扩展板正确安装于树莓派上（注意四周耍均匀小心用力）;然后，将全向麦克风插入树莓派的USB接口，音箱插入树莓派的音频输出圆孔;最后，将LED灯按“长腿正、短腿负”的规则插入扩展板的5号插孔，给树莓派通电，启动操作系统（如图1）。

2.中文通讯端编程

通过浏览器访问古德微机器人网站（http：//www gdwrobot.cn/），登录账号（luke007）后点击“设备控制”进入“积木”编程区开始编写程序：

（1）编写控制LED的“灯闪烁”函数

新建一个名为“灯闪烁”的函数，实现的功能是控制插接在5号GPIO接口的LED灯，当程序被语音唤醒后闪烁两次作为响应信号。先从“循环”中选择“重复‘10次执行……”模块语句，修改为“2”;再从“智能硬件”“常用”中选择“控制‘2号小灯‘亮”，作为循环体的第一个模块语句，并改为“5”号;接着加一个“等待0.1秒”，作用是控制LED灯持续亮0.1秒;最后，再添加一个“控制‘5号小灯‘灭”和“等待0.1秒”，实现LED灯“亮0.1秒、灭0.1秒，再亮0.1秒、灭0.1秒”的闪烁功能（如图2）。

（2）语音唤醒“Wakeup”函数

新建一个名为"Wakeup”的函数（注意必须是这个名字），其中的第一个模块语句是“播放本地音频‘/home/pi/temp/dingmp3”，作用是播放树莓派操作系统/home/pi/temp目录中的cling rnp3音频文件，即发出“叮”的一声;接着，调用刚刚编写的“灯闪烁”函数;然后，分别建立名为“语音输入”和“语音转文字”两个变量，将“语音输入”变量赋值为“将‘3秒的语音输入保存到‘/home/pi/temp/record rnp3”，作用是将用户通过全向麦克风输入的语音生成MP3文件并保存至树莓派的temp目录中，命名为“recordmp3”;将“语音转文字”变量赋值为“把语音‘语音输入转换为文字，识别语言为‘普通话远场”，作用是将变量“语音输入”（对应刚刚生成的"recordrap3”音频文件）进行语音转文字的识别操作;接着，通过“输出调试信息‘语音转文字”模块语句，实现在程序LOG调试区输出显示识别转换出的文字信息。

再建立变量“汉译英”，赋值为“将‘语音转文字翻译成‘英文”，作用是将识别出的中文文字信息翻译成英文，然后也是在LOG调试区输出显示;接着，从“物联网”“常用”中选择并设置好“向‘luke008发送主题‘C2E的数据‘汉译英”模块语句，其中的“luke008”对应着英文通讯端的账号（中文通讯端账号是"luke007”），主题"C2E"的意思是“中文对英文”（Chinese to English），可自定义;该模块语句的作用是将变量“汉译英”中保存的英文翻译文字信息发送至英文通讯端（如图3）。

（3）调用Wakeup函数进行数据处理

首先，从“人工智能”“语音识别”中选择“小度小度关键词唤醒，请创建一个Wakeup新函数”模块语句，作用是通过“小度小度”关键词来唤醒执行对应的"Wakeup”函数;接着，从“物联网”“常用”中选择“监听主题‘E2C并设置初始值‘0”模块语句，作用是监测英文通讯端发送过来的“E2C”主题数据（English to Chinese）;然后建立一个“重复当‘真执行……”循环结构，通过“如果……执行……”选择结构对“物联网是否收到新数据”进行判断，条件成立的话，建立变量“对方的中文译文”并赋值为“获取主题‘E2C的数据”，也就是对应英文通讯端在经过“英译汉”后的文字信息;接着，选择“人工智能”“语音识别”中的“播放语音‘对方的中文译文发音人为‘0语调为‘5语速为‘3”模块语句，实现对方语音信息译文的语音播放功能（如图4）。

程序編写完毕，点击“保存”按钳将程序保存为“汉语输入端”。