Spracherzeugung mit dem Arduino

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Hallo Community,

ich bin mal wieder auf der Suche nach einem Tipp. Aber es geht wohl eher um eine technische Beratung.

Ich habe ein wenig mit Sound experimentiert (Arduino Nano). Dazu den DFPlayer erworben und diese Lautsprecher: Lautsprecher Damit erreiche ich einen Sound, der mein Wohnzimmer beschallt in einer unerwarteten Qualität. Also ich konnte es wirklich nicht glauben, was der DFPlayer und diese mini Lautsprecher hervorbringen.

Nun wollte ich mit der Talkie Library (GitHub) Sprache erzeugen. Das ist ein langfristiges Projekt und was ich aktuell tue sind nur rudimentäre Versuche. Mein Roboter soll sprechen können...

Das ganze funktioniert auch, aber ich bekomme keine vernünftige Lautstärke hin. Man hört die Sprache wenn man den Speaker ans Ohr hält, aber nicht wenn er weiter weg liegt. Das ganze Gegenteil ist aber der Fall, wenn man den gleichen Lautsprecher an den DF Player anschließt.

Nun habe ich einen Amplifier erworben: Amplifier Damit ist es etwas lauter aber immer noch sehr weit von dem Ergebnis mit dem DF Player entfernt.

Die Verschaltung ist wie bei GitHub zu sehen. Pin 3 und 11. Nur das zwischen dem Lautsprecher der Amplifier hängt. Ton wird erzeugt. Funktioniert also... aber eben viel zu leise, egal ob mit oder ohne Amplifier.

Das Coding ist ein Beispiel aus der Library... (leicht abgewandelt, damit die Ausgabe wiederholt wird und nicht nur einmal erfolgt)

#include <Arduino.h>

#include "Talkie.h"
#include "Vocab_US_Large.h"

// Talkie voice(true, true);
Talkie voice;

void setup() {
}

void loop() {

    voice.say(sp2_DANGER);
    voice.say(sp2_DANGER);
    voice.say(sp2_RED);
    voice.say(sp2_ALERT);
    voice.say(sp2_MOTOR);
    voice.say(sp2_IS);
    voice.say(sp2_ON);
    voice.say(sp2_FIRE);

    delay(2000);

}

Was mache ich falsch... wo ist mein Denkfehler. Vielleicht hat jemand eine Idee für einen anderen Verstärker. Also es muss ja funktionieren, wenn der DF Player das kann.

Vielen Dank vorab

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Ohne Deine Hardware (Verstärker, Lautsprecher) und Erfahrungen mit der Bibliothek kann ich nur allgemeine Anregungen anbieten.

Die Bibliothek liefert ein Differenzsignal für einen Lautsprecher. Wie hast Du das mit dem Verstärker, der ein GND-basiertes Signal liefert, verbunden? Verwendest Du die unter "OUTPUT FILTER" gezeigte Schaltung?

Optimale Lautstärke bekommst Du bei einer angepaßten Impedanz. "Maximale Ausgangsleistung: 3W x 2 (5V4Ω)" paßt nicht ganz zum Lautsprecher 8Ω.

Nur so meine Gedanken :slightly_smiling_face:

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Den kleinem Kerl hab ich auch im Einsatz, macht ausreichend Krach :wink:
Die LS Impedanz macht nicht sooo viel aus, ich tippe auch auf Verschaltungsproblem.
Bitte tatsächlichen Aufbau zeigen, Text taugt oft nix.

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@agmue @Klaus_ww erst einmal vielen Dank für Eure Antworten. Ich habe vorhin versucht das mal in WokWi zu zeichnen. Da gibt es den Verstärker nicht. Fritzing habe ich noch nicht wieder installiert (am letzten Wochenende den Rechner neu aufgesetzt). Vermutlich gibt es das Teil dort aber auch nicht.

Ich poste mal ein Foto. letztlich ist es so verschaltet wie auf dem Bild bei GitHub zur Library. Pin 3 und 11 gehen nicht direkt in den Lautsprecher sondern in den Verstärker (L-In und GRD). 5V gehen in den Verstärker. Vom Verstärker L-Out und GRD geht es in den Lautsprecher.

Ton kommt, Kurzschluss gab es (noch) nicht aber eben nicht laut genug. Drehe ich am Potentiometer ist der Ton entweder nahezu weg bis ungefähr 1/4 Drehung maximal laut. Restliches Drehen am Potentiometer bringt keine Veränderung mehr. Es wird nicht lauter.

Ohne Verstärker und direkten Anschließen des Lautsprechers an Pin 3 und 11 bekomme ich auch einen Ton. Den höre ich aber nur, wenn ich den Lautsprecher direkt ans Ohr halte (also ähnlich in-ear-Kopfhörer)...

also ich glaube, dass die Argumente von @agmue in die richtige Richtung gehen. Leider verstehe ich da noch zu wenig von der Elektronik und auch nicht alles, was bei GitHub zur Library erklärt wird.

20240822_180706_reduced
20240822_180706_reduced1500×2000 409 KB

Vielleicht ergänzend: der größere Lautsprecher ist etwas lauter. Aber immer noch Meilen weit entfernt von dem Ergebnis was der Mini-Lautsprecher mit dem DFPlayer hervorbringt.

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Das ist dein Problem.
Das kann nicht funktionieren, da du den Pin am Nano kurz schließt. Du brauchst eine richtige Anpassung, damit das funktioniert. Agmue hat es dir schon geschrieben. Der Nano liefert einen differenzial Ausgang, da darfst du nicht einfach auf GND schalten.
Suche dir mal einen Verstärker, der eine differnzial Eingang liefert. Dann passt es zusammen. Ob es dann tatsächlich lauter witd, k. A.
Ich vermute da auch noch ein anderes Problem, wenn der Lautsprecher am Nano selbst so leise ist.

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Naja... ich habe schon so was vermutet. Da habe ich Glück, das (scheinbar) noch nichts abgefackelt ist. Sehe ich dann spätestens, wenn ich den Nano oder das IO Shield für was anderes verwende :wink:

Leider fehlt mir da noch das technische Verständnis. Ich habe das von @agmue leider nicht alles verstanden. Auch nicht das mit dem differenzial EIngang. Ich muss mich da mal belesen. Die passenden Stichworte für eine Suche habe ich ja nun. Danke schon mal dafür.

@HotSystems könntest du mir so einen Amplifier empfehlen? Ich habe gesucht und folgendes gefunden: Amplifier Aber nun weiß ich leider nicht, ob das so ein "besonderer" Verstärker ist, den ich brauche :thinking:

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Ich empfehle Bleistift, Radiergummi und Papier :wink:

Der Ground wird bei Arduinos eher mit "GND" bezeichnet, ist aber nicht wichtig.

Der mit GND verbundene Pin 3 oder 11 könnte zerstört sein, denn wenn der nach +5V schaltet, gibt es einen Kurzschluß.

Für sowas gibt es Übertrager, die wie ein Trafo eine galvanische Trennung vornehmen und/oder die Impedanz wandeln. Leider fehlt mir die Erfahrung, was an einem Arduino-Ausgang gut funktioniert.

An Deiner Stelle würde ich mal die Schaltung, die bei der Bibliothek gezeigt wird, versuchen, die sie einen GND-basierten Eingang wie bei Deinem Verstärker benötigt. Eventuell mit der Option Talkie Voice(true, false);.

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Du hast Recht. Das mit GND war ein Tippfehler. Es war wohl schon zu spät. Ich habe nun alles mögliche gesucht. Ich werde nicht fündig, von etwas was mich überzeugt (also wo ich ein gutes Gefühl habe, dass es das tut was ich brauche). Ich finde noch nicht mal 4W Lautsprecher in der kleinen Bauform wie ich es brauche.

Entsprechend der Anleitung habe ich mal einen passiven Summer versucht. Auch da kommt ein Ton. Aber natürlich zu leise. Das war auch eine Empfehlung auf der GitHub Seite.

Die Schaltung habe ich mir ebenfalls angeschaut . Die ist wohl vorrangig dafür da, die Knackser / Klacken zwischen den Wörtern weg zu bekommen. Leider verstehe ich nicht, wie ich den Sound damit lauter bekomme. Da in der Schaltung nur Pin 3 zu sehen ist, vermute ich, dass ich GND nach wie vor an Pin 11 anschließe. Allerdings geht in dem Beispiel auf der Seite nun die erweiterte Schaltung von Pin 3 an einen Amplifier. Was ist mit den restlichen Anschlüssen... heul...

Was meinst du was man für die Teilschaltung auf der GitHub Seite bzgl. der "clicks" für Kondensatoren nehmen muss: Keramik-, Elektrolyt- (oder Folienkondensator)? Folienkondensatoren sind mir in Arduino Projekten noch nicht untergekommen.

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Ich Tippe mal, dass dein Nano an den Pins für den Lautsprecher schon defekt ist.
Das kann durch falsch angeschlossene Leitungen schon passieren.
Daher ist auch der Lautsprecher daran sehr leise.

Teste die doch einfach mal mit einer Led + Vorwiderstand und dem Blinksketch aus den Beispielen.

Ich habe bisher noch keinen Verstärker mit differentialem Eingang benötigt, daher kann ich dir da auch keine Empfehlung geben.
Du solltest das mit der im GitHub-Beitrag verwendeten Schaltung (Filter) mal testen.
Und die Kondensatoren können da auch Folienkondensatoren sein. Die sind für Audio-Schaltungen bestens geeignet.

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Der MC scheint noch zu gehen. Ich hatte ihn in einem anderen Projekt eingesetzt. Da ist mir nichts ungewöhnliches aufgefallen. Das Blink beispiel habe ich gerade auch probiert (für Pin3 und Pin11). Funktioniert.

Ich habe auch über so etwas nachgedacht: Gravity: Text to Speech Voice Synthesizer Aber das Teil kann nur Englisch und Chinesisch. Bei der Lösung von GitHub mit Talkie hätte ich die Möglichkeit da selbst was zu bauen (auch wenn das vermutlich sehr kompliziert mindestens aufwändig wird). Ein langfristiges Thema wo man selbst dazu lernt und sich mit verschiedenen Dingen beschäftigen muss. Allerdings bin ich nicht davon ausgegangen, dass ich an der Hardware / Elektronik scheitere :frowning:

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Da muss ich passen, es fehlt mir die Erfahrung, mit dem Arduino Sprache zu erzeugen.

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Hallo,

habe heute einen passenden Verstärker gefunden. zumindest hat der lt. Datenblatt einen differentialen Eingang.
Damit sollte das funktionieren.

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Das hört sich super an. Vielen Dank :slight_smile: Ich würde das ausprobieren. Nur eine Frage: dieser hier müsste doch der gleiche sein... Amplifier Bei Reichelt bestelle ich auch immer mal wieder, aber wegen dem einen Modul ist mir das Porto zu teuer.

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Ja, stimmt.
Das ist ein identischer Chip und kann ebenso eingesetzt werden.

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Ich habe für mein mp3-Plattenspieler mich für diesen Chip entschieden.

https://www.amazon.de/gp/product/B0CLNB599X

Günstig und einfach zu bedienen.

Wichtig, das ist ein MONO-Chip. Wenn du Stereo willst, brauchst du 2 und ein passenden Widerstand.

Für eine Roboter würde ich ein ein ESP32 mit BT+Wlan nehmen. Dann kann ich den auch Befehle senden. Und über die i2S -Schittstelle (nicht mit i2c verwechseln) kann dann die Audio-Ausgabe mit der richtigen Libs prima gehen.

Vorsicht : Nicht jeder ESP32 hat eine i2S.

Gruß

Pucki

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Welscher?

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Kleine Ahnung. Stand in irgend einen Buch. Also bin ich mistrauisch und schaue halt vorher nach. Genau so nach i2c und spi :wink:

Ich mag keine bösen Überraschungen. Und bei der Menge an Typen habe ich kein Durchblick.

Edit: Lieber lese ich vorher ein Datenblatt + besonders die Pin-Belegung als das ich hinter ein Problem habe, wo keins sein muss.

Gruß

Pucki

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@fony: "ESP32" ist mehr eine Familie denn eine genaue Bezeichnung für einen µC. Darüberhinaus kann es auch auf Bibliotheksseite Einschränkungen geben. Daher sollte man genau schauen, welcher ESP32 zum eigenen Projekt paßt :wink:

@x-tom-x: Bin gerade über die Bibliothek ESP32-audioI2S gestolpert (Wiki) und audio.connecttospeech("Wenn die Hunde schlafen, kann der Wolf gut Schafe stehlen.", "de");. Wäre sowas für Deinen Robo interessant?

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Also, die Lib ist klasse. !!! Kann ich nur empfehlen.

Ich benutze sie, um mp3 von der SD-Karte über den i2S -Bus via den Verstärker-Modul (s.o.) auf billigst Lautsprecher auszugeben. Und der Klang ist in etwas so wie ein 100 Euro Digitalradio, was man überall bekommt. Also für mich völlig ausreichend.

Gruß

Pucki

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Gibt es nicht, auch für ESP32 S3, einziges wo es klemmen könnte ist C3 und S2.
Habe alle ESP32 außer S2 und C3.
Mit der Frage wollte nur herausfinden ob Pucki meint die kleine Xiao Platinen die haben keine I²S Pins :wink: