ラズパイ+momoでWebRTCで送信するときにマイクの代わりに音声ファイルを使用する #RaspberryPi

ラズパイ+momoでWebRTCで送信するときにwebcamをつなぐとマイクとしてwebcamの内蔵マイクが使用できる。しかし専用カメラモジュールを使用したときはマイクがない。

音声なしの配信ではさびしいので、あらかじめ用意した音声ファイルの内容を送信できるようにした。

概要

ALSAのloopbackデバイスを使用するとオーディオキャプチャデバイスに任意の内容を流し込むことができる。
これを使ってmomoにあらかじめ用意した音声ファイルを読み込ませる。

使用したmomoのversionは以下の通り。

./momo --version
WebRTC Native Client Momo version 19.08.0 USE_MMAL_ENCODER=1

音声ファイルの準備

momoでは音声のエンコード、デコードはソフトウェアで行う。ラズパイのように非力なCPUにとっては負荷が大きい処理である。
そこで使用する音声ファイルはあらかじめデコードしてwavファイルにしておく。
形式はサンプリングレート 48kHz ステレオ。

ffmpeg -i input.mp3 -ar 48000 -ac 2 output.wav

ALSA loopback デバイス

今回は音声ファイルを流し込むのにALSAのloopback デバイスを使用する。

カーネルモジュールのロード

sudo modprobe snd-aloop

起動時に自動的にロードするには /etc/modules に追記しておく。

sudo sh -c "echo snd_aloop >> /etc/modules"

Loopback ができていることの確認、

$ arecord -L |grep Loopback
  ...
hw:CARD=Loopback,DEV=0
    Loopback, Loopback PCM
hw:CARD=Loopback,DEV=1
    Loopback, Loopback PCM
plughw:CARD=Loopback,DEV=0
    Loopback, Loopback PCM
plughw:CARD=Loopback,DEV=1
    Loopback, Loopback PCM

ALSA のコンフィグファイル

前回の記事の通りmomoはオーディオキャプチャデバイスとして default を使用する。
なので、loopback の受け側を default として参照できるようにALSAのコンフィグファイルを用意する。

~/.asoundrc

pcm.!default {
  type plug
  slave.pcm "hw:Loopback,0,0"
}

音声ファイルを流し込む

-vv オプションをつけるとVUメータが表示される。

aplay -D hw:Loopback,1 -vv sample.wav

defaultのオーディオキャプチャデバイスに音がきていることの確認

上記のコマンドを実行したままで、別のターミナルを開いて

arecord -D default -vv -f dat > /dev/null

これでVUメータが振れていればOK。^C で止める。

複数のwavファイルを順番に流す場合のスクリプト

#!/bin/sh

TEST_SOUND_DIR=~/wav/

while :; do
  for i in $TEST_SOUND_DIR/*.wav; do
    aplay -D hw:Loopback,1 "$i"
  done
done

momoの実行

これで通常通りmomoを実行すれば、流し込んだ音声ファイルの配信ができる。

しかし聞いてみるとモノラルになってしまっている。(ステレオの左チャネルの音しか聞こえない。)
ログを調べてみると、どうも人の話し声を想定したエコーキャンセリングやオートゲインコントロールがデフォルトで有効になってしまっているようだ。
音楽を流す時にはこれらの機能をオフにしたいが、現状のmomoにその機能はまだ無い。

~~今はとりあえずここまで。~~

続きを書きました。
ラズパイのmomoでステレオ音声でWebRTCで配信する