ChatGPT智能音箱: 使用OpenAI和语音技术打造的DIY智能助手

ChatGPT智能音箱:自制语音交互AI助手

在智能家居时代,智能音箱已经成为许多家庭的标配。但市面上的产品往往功能有限,难以满足个性化需求。本文将介绍如何利用OpenAI的强大语言模型和语音技术,自制一款功能强大的ChatGPT智能音箱,让AI助手真正成为家庭生活的得力帮手。

项目概述

这个DIY智能音箱项目使用树莓派作为主控,结合OpenAI的GPT模型、语音识别和语音合成技术,实现了类似Alexa或Google Home的语音交互功能,但具有更强大的对话和问答能力。用户只需说出唤醒词"Jeffers",即可与AI助手进行自然语言对话。

智能音箱实物图

硬件需求

要搭建这个智能音箱,你需要以下硬件:

Raspberry Pi 4B (4GB RAM)
ReSpeaker 4-Mic 阵列(用于拾音)
USB外接音箱
10000mAh 移动电源(用于供电)

软件依赖

项目主要基于Python开发,用到了以下库和API:

OpenAI API - 用于自然语言处理
SpeechRecognition - 语音识别
gTTS - 文字转语音
PyAudio - 音频I/O
PicoVoice - 唤醒词检测

安装步骤

在树莓派上安装必要的依赖:

sudo apt update
sudo apt install python3-gpiozero portaudio19-dev ffmpeg
pip install openai pyaudio SpeechRecognition gTTS pydub python-dotenv

克隆项目代码:

git clone https://github.com/Olney1/ChatGPT-OpenAI-Smart-Speaker

设置OpenAI API密钥:

在项目目录下创建.env文件,添加以下内容:

OPENAI_API_KEY="你的OpenAI API密钥"

运行主程序:

python3 pi.py

使用方法

说出唤醒词"Jeffers"激活音箱
等待蓝色LED亮起,表示音箱已准备好接收指令
说出你的问题或指令
音箱会通过OpenAI生成回答,并通过语音播放

核心功能实现

项目的核心功能通过以下步骤实现:

使用PicoVoice持续监听唤醒词
检测到唤醒词后,启动语音识别
将识别到的语音转换为文本
调用OpenAI API处理文本,生成回答
使用gTTS将回答转换为语音
通过音箱播放语音回答

关键代码示例:

def generate_response(prompt):
    response = client.chat.completions.create(
        model="gpt-3.5-turbo",
        messages=[{"role": "system", "content": "You are a helpful smart speaker called Jeffers!"},
                  {"role": "user", "content": prompt}],
        max_tokens=1024,
        temperature=0.7,
    )
    return response

def text_to_speech(text):
    tts = gTTS(text=text, lang='en')
    tts.save("response.mp3")
    os.system("mpg321 response.mp3")