my_voice_assistant_v2/app/audio/vad.py
Dieter Schlüter 093da817d8 feat: Barge-in/Turn-Manager und VAD-Aeusserungserkennung (#4 Ausbau)
- Barge-in: Antwort-Turn als abbrechbarer asyncio.Task; {"type":"interrupt"} oder
  neue Eingabe bricht laufende Antwort ab -> interrupted-Event (/ws/chat + /ws/voice)
- VAD (app/audio/vad.py): energie-basierte Stille-Erkennung (reines Python, int16-PCM)
- /ws/voice opt-in {"type":"start","vad":true}: automatisches Aeusserungsende ohne end
- Tests: 52 gruen (+5: VAD-Unit, Barge-in, VAD-Auto-Segmentierung)
- Doku aktualisiert (README, BEDIENUNGSANLEITUNG, Architektur)

Offen (schwere Deps/Dienste): echte partielle Live-Transkripte (Streaming-STT),
WebRTC (aiortc). STT laeuft heute pro Aeusserung.

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
2026-06-17 05:06:58 +02:00

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Python

"""Einfache energie-basierte Sprachaktivitaetserkennung (VAD).
Reines Python (stdlib `array`), arbeitet auf s16le-PCM (mono). Erkennt das Ende
einer Aeusserung anhand andauernder Stille nach erkannter Sprache. Damit kann der
Server in /ws/voice Aeusserungen automatisch segmentieren, ohne dass der Client
ein explizites Ende-Signal schickt.
Hinweis: Das ersetzt keinen echten Streaming-STT-Dienst (keine wortweisen
Teil-Transkripte) - es bestimmt nur die Aeusserungsgrenzen.
"""
import array
import math
def rms(pcm: bytes) -> float:
"""Lautstaerke (RMS) eines s16le-PCM-Puffers; 0.0 bei leerem Puffer."""
usable = len(pcm) - (len(pcm) % 2)
if usable <= 0:
return 0.0
samples = array.array("h")
samples.frombytes(pcm[:usable])
if not samples:
return 0.0
return math.sqrt(sum(s * s for s in samples) / len(samples))
class EnergyVAD:
def __init__(self, sample_rate: int = 16000, threshold: float = 500.0, silence_ms: float = 700.0):
self.sample_rate = sample_rate
self.threshold = threshold
self.silence_ms = silence_ms
self._speech_started = False
self._silence_ms = 0.0
def feed(self, pcm: bytes) -> bool:
"""Verarbeitet einen Audio-Chunk.
Liefert True, sobald nach erkannter Sprache genug Stille (silence_ms)
vergangen ist - die Aeusserung gilt dann als beendet.
"""
level = rms(pcm)
n_samples = len(pcm) // 2
chunk_ms = (n_samples / self.sample_rate) * 1000.0 if self.sample_rate else 0.0
if level >= self.threshold:
self._speech_started = True
self._silence_ms = 0.0
return False
if self._speech_started:
self._silence_ms += chunk_ms
if self._silence_ms >= self.silence_ms:
return True
return False
def reset(self) -> None:
self._speech_started = False
self._silence_ms = 0.0