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14. Espeak と Pico2Wave を使った音声案内カー

このレッスンでは、Raspberry Pi に標準搭載されている 2 つのテキスト読み上げ（TTS）エンジン Espeak と Pico2Wave を使って、PiCar-X に「話す力」を与えます。

これら 2 つのエンジンはいずれもオフラインで動作し、使い方が簡単ですが、音質はかなり異なります。

Espeak：とても軽量で高速。ただし声はロボット的。スピード・ピッチ・音量などを細かく調整可能。
Pico2Wave：Espeak よりも滑らかで自然な声を生成。ただし設定項目は少なめ。

このレッスンでは、音質の違い と 機能の違い を体験し、動く前に行動を音声で案内する「音声プロンプトカー」を作ります。

始める前に

以下を完了していることを確認してください：

すべてのモジュールをインストールする（重要） — robot-hat、 vilib、 picar-x モジュールをインストールし、その後スクリプト i2samp.sh を実行します。

1. Espeak のテスト

Espeak は Raspberry Pi OS に標準で含まれる軽量な TTS エンジンです。声は少しロボット的ですが、音量・ピッチ・速度などを細かく調整できます。

試してみる手順

新しいファイルを作成：

cd ~/picar-x/example
sudo nano test_tts_espeak.py

次のコードを貼り付けて、 Ctrl+X → Y → Enter で保存します。

from picarx.tts import Espeak

tts = Espeak()

# Optional voice tuning
# tts.set_amp(100)   # 0 to 200
# tts.set_speed(150) # 80 to 260
# tts.set_gap(5)     # 0 to 200
# tts.set_pitch(50)  # 0 to 99

# Quick hello (sanity check)
tts.say("Hello! I'm Espeak TTS.")

次のコマンドでプログラムを実行します：
```
sudo python3 test_tts_espeak.py
```
PiCar-X が「Hello! I'm Espeak TTS.」と話すのが聞こえるはずです。
コード内の音声調整用の行をアンコメントして、 amp （音量）、 speed （速度）、 gap （単語間の間隔）、 pitch （ピッチ）の違いを試してみましょう。

2. Pico2Wave のテスト

Pico2Wave は Espeak よりも自然で人間らしい音声を生成します。使い方はシンプルですが、調整できるのは言語のみで、ピッチや速度は変更できません。

試してみる手順

次のコマンドで新しいファイルを作成します：
```
cd ~/picar-x/example
sudo nano test_tts_pico2wave.py
```

以下のコードを貼り付け、 Ctrl+X → Y → Enter で保存します。

from picarx.tts import Pico2Wave

tts = Pico2Wave()

tts.set_lang('en-US')  # en-US, en-GB, de-DE, es-ES, fr-FR, it-IT

# クイックチェック（動作確認）
tts.say("Hello! I'm Pico2Wave TTS.")

次のコマンドでプログラムを実行します：
```
sudo python3 test_tts_pico2wave.py
```
PiCar-X が「Hello! I'm Pico2Wave TTS.」と話すのが聞こえるはずです。
言語を es-ES （スペイン語）などに切り替えて、音声の違いを確認してみましょう。

3. 音声プロンプトカー

Pico2Wave または Espeak を PiCar-X の走行コードと組み合わせて、「音声プロンプトカー」を作りましょう。各アクションの前に、車がこれから行う動作を音声で案内します。

コードを実行

cd ~/picar-x/example
sudo python3 14.voice_promt_car.py

このコードを実行すると、PiCar-X が前進・後退・旋回を行い、そのたびにまず動作内容をアナウンスします。これにより、車はより安全でフレンドリー、そしてインタラクティブになります。

コード

from picarx import Picarx
from picarx.tts import Espeak
import time

# If you want to try Pico2Wave instead of Espeak, uncomment below:
# from picarx.tts import Pico2Wave
# tts = Pico2Wave()
# tts.set_lang('en-US')  # Options: en-US, en-GB, de-DE, es-ES, fr-FR, it-IT

px = Picarx()
tts = Espeak()

# Quick hello (test)
tts.say("Hello! I'm PiCar-X.")

def main():
    try:
        # Forward
        tts.say("Moving forward")
        px.forward(30)
        time.sleep(2)
        px.stop()

        # Backward
        tts.say("Moving backward")
        px.backward(30)
        time.sleep(2)
        px.stop()

        # Turn left
        tts.say("Turning left")
        px.set_dir_servo_angle(-20)
        px.forward(30)
        time.sleep(2)
        px.stop()
        px.set_dir_servo_angle(0)

        # Turn right
        tts.say("Turning right")
        px.set_dir_servo_angle(20)
        px.forward(30)
        time.sleep(2)
        px.stop()
        px.set_dir_servo_angle(0)

    except KeyboardInterrupt:
        # Stop if interrupted
        px.stop()
    finally:
        # Reset to safe state
        px.stop()
        px.set_dir_servo_angle(0)

if __name__ == "__main__":
    main()

トラブルシューティング

Espeak や Pico2Wave を実行しても音が出ない
- スピーカー／ヘッドホンが接続され、ミュートになっていないか確認してください。
- ターミナルでクイックテストを実行：
```
espeak "Hello world"
pico2wave -w test.wav "Hello world" && aplay test.wav
```
これでも音が出ない場合は、問題は Python コードではなくオーディオ出力側にあります。
Espeak の声が速すぎる／ロボットっぽい
- コード内のパラメータを調整してみてください：
```
tts.set_speed(120)   # 遅くする
tts.set_pitch(60)    # ピッチを変える
```
コード実行時に Permission denied が出る
- sudo を付けて実行してみてください：
```
sudo python3 test_tts_espeak.py
```

比較: Espeak と Pico2Wave

機能	Espeak	Pico2Wave
音質	ロボット的／合成的	より自然で人間らしい
言語	既定は英語	少なめだが主要言語をサポート
調整可能項目	あり（速度・ピッチなど）	なし（言語のみ）
パフォーマンス	非常に高速・軽量	やや遅く・やや重い