如何将树莓派采集的音频信号实时传输给PC

Question

问题：如何将树莓派采集的音频信号实时传输给PC
我是一个树莓派的初学者，原本尝试用matlab simulink，但是win能识别到sd卡但是matlab怎么也识别不到，因此没办法使用simulink。
于是我想学习新的方法，让树莓派直接与PC通信，最好是能通过有线连接让树莓派采集的音频信号实时传输给PC。
我在网上找了很久，都没有合适的解决方案。谢谢

Answer 1

以下答案由GPT-3.5大模型与博主波罗歌共同编写：
可以通过网络连接的方式将树莓派采集的音频数据实时传输到 PC 上，具体步骤如下：

1. 树莓派采集音频信号，并将其转换为数字信号。

我们可以使用树莓派自带的音频输入口，或者通过 USB 音频采集设备连接到树莓派，再通过 Python 编程，使用 PyAudio 库实现音频数据采集和数字信号转换。

下面是一个简单的示例代码：

import pyaudio

CHUNKSIZE = 1024
RATE = 44100

# 初始化 PyAudio
p = pyaudio.PyAudio()
stream = p.open(format=pyaudio.paInt16, channels=1, rate=RATE, input=True, frames_per_buffer=CHUNKSIZE)

# 循环采集音频数据
while True:
    # 从麦克风获取音频数据
    data = stream.read(CHUNKSIZE)
    
    # 处理音频数据，可以加入实时分析或者其它算法
    
    # 发送音频数据到 PC
    # 这里省略网络连接部分，后面会给出更详细的实现方式

1. 将采集到的音频数据通过网络连接发送到 PC。

可以使用 Python 的 socket 库实现网络连接和数据传输。具体步骤如下：

在树莓派上创建一个服务器，等待 PC 连接，并将采集到的音频数据发送给 PC：

import socket
import struct
import pyaudio

CHUNKSIZE = 1024
RATE = 44100

# 初始化 PyAudio
p = pyaudio.PyAudio()
stream = p.open(format=pyaudio.paInt16, channels=1, rate=RATE, input=True, frames_per_buffer=CHUNKSIZE)

# 创建一个 TCP 服务器
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind(('0.0.0.0', 9999))
server_socket.listen(5)

# 等待 PC 连接
print('等待 PC 连接...')
client_socket, addr = server_socket.accept()
print('PC 已经连接:', addr)

# 循环采集音频数据，并发送给 PC
while True:
    # 从麦克风获取音频数据
    data = stream.read(CHUNKSIZE)
    
    # 编码音频数据
    packed_data = struct.pack('h'*CHUNKSIZE, *struct.unpack('h'*CHUNKSIZE, data))
    
    # 发送音频数据到 PC
    client_socket.sendall(packed_data)

在 PC 上创建一个客户端，连接到树莓派的服务器并接收音频数据：

import socket
import struct
import pyaudio

CHUNKSIZE = 1024
RATE = 44100

# 初始化 PyAudio
p = pyaudio.PyAudio()
stream = p.open(format=pyaudio.paInt16, channels=1, rate=RATE, output=True)

# 连接到树莓派的服务器
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client_socket.connect(('192.168.0.100', 9999))

# 循环接收音频数据
while True:
    # 接收音频数据
    packed_data = client_socket.recv(CHUNKSIZE*2)
    
    # 解码音频数据
    data = struct.unpack('h'*CHUNKSIZE, packed_data)
    
    # 播放音频数据
    stream.write(data)

需要注意的是，在客户端连接服务器时，需要将 IP 地址改成树莓派的实际 IP 地址。

上面给出的示例代码只是一个简单的实现，如果需要更稳定和高效的方式，可以考虑使用 UDP 协议或者第三方框架，如 Flask 和 SocketIO 等。
如果我的回答解决了您的问题，请采纳！