my_voice_assistant_v3/scripts/voice_loop.py
Dieter Schlüter 9d0019274a feat(voice_loop): --voice-Option + saubere Default-Stimme je TTS-Provider
- voice_loop.py: --voice reicht die Stimme im Start-Frame durch (nur wenn gesetzt),
  sonst greift der Provider-Default. Beispiele in Docstring/Help.
- ws.py/speak.py/chat.py: ohne explizite Stimme None durchreichen statt die
  OpenRouter-Stimme zu erzwingen -> jeder Provider nimmt SEINEN Default
  (OPENROUTER_TTS_VOICE bzw. PIPER_VOICE). Ungenutzten settings-Import in speak.py
  entfernt.
- Doku: BEDIENUNGSANLEITUNG (--voice + Default-Stimme je Provider).

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
2026-06-17 23:42:23 +02:00

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Python
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#!/usr/bin/env python3
"""Sprech-Loop: sprechen -> Antwort hoeren -> erneut sprechen.
Nimmt vom Mikrofon auf (Push-to-Talk), schickt das Audio ueber EINE
/ws/voice-Verbindung an das Gateway und spielt die Antwort ab. Das Gespraechs-
gedaechtnis bleibt ueber die `session_id` erhalten.
Beispiele:
python scripts/voice_loop.py
python scripts/voice_loop.py --url ws://localhost:8003/ws/voice --session oma-anna
python scripts/voice_loop.py --device hw:1,0 # bestimmtes Mikrofon (arecord -L)
python scripts/voice_loop.py --llm-provider openrouter --tts-provider openrouter
python scripts/voice_loop.py --tts-provider openrouter --voice Puck # Cloud-Stimme testen
python scripts/voice_loop.py --file frage.wav # ohne Mikrofon (Test)
Voraussetzungen: laufendes Gateway, `arecord` (Aufnahme), ein Player
(`ffplay`/`aplay`/`paplay`), Python-Paket `websockets`.
"""
from __future__ import annotations
import argparse
import asyncio
import io
import json
import shutil
import signal
import subprocess
import sys
import tempfile
import wave
try:
import websockets
except ModuleNotFoundError:
sys.exit("Fehlt: Python-Paket 'websockets' (kommt mit uvicorn[standard]).")
TTS_SAMPLE_RATE = 24000 # Antwort-Audio des Gateways (s16le, mono)
def _require(tool: str) -> str:
path = shutil.which(tool)
if not path:
sys.exit(f"Fehlt: '{tool}' nicht gefunden. Bitte installieren.")
return path
def _first_player() -> list[str] | None:
if shutil.which("ffplay"):
return ["ffplay", "-loglevel", "quiet", "-nodisp", "-autoexit"]
if shutil.which("aplay"):
return ["aplay", "-q"]
if shutil.which("paplay"):
return ["paplay"]
return None
def resolve_recorder(choice: str) -> str:
"""Waehlt das Aufnahmewerkzeug. 'auto' bevorzugt PipeWire (pw-record)."""
if choice != "auto":
if not shutil.which(choice):
sys.exit(f"Fehlt: Aufnahmewerkzeug '{choice}' nicht gefunden.")
return choice
for tool in ("pw-record", "parecord", "arecord"):
if shutil.which(tool):
return tool
sys.exit("Kein Aufnahmewerkzeug gefunden (pw-record / parecord / arecord).")
def _record_cmd(recorder: str, device: str | None, rate: int, outfile: str) -> list[str]:
if recorder == "arecord":
cmd = ["arecord", "-q", "-f", "S16_LE", "-r", str(rate), "-c", "1"]
if device:
cmd += ["-D", device]
return cmd + [outfile]
if recorder == "pw-record":
cmd = ["pw-record", "--rate", str(rate), "--channels", "1", "--format", "s16"]
if device:
cmd += ["--target", device]
return cmd + [outfile]
if recorder == "parecord":
cmd = ["parecord", f"--rate={rate}", "--channels=1", "--format=s16le",
"--file-format=wav"]
if device:
cmd += [f"--device={device}"]
return cmd + [outfile]
sys.exit(f"Unbekanntes Aufnahmewerkzeug: {recorder}")
def record_utterance(recorder: str, device: str | None, rate: int) -> bytes:
"""Push-to-Talk: Enter startet, Enter stoppt die Aufnahme; gibt WAV-Bytes zurueck.
Das Recorder-stderr wird abgefangen: Beim absichtlichen Stoppen per SIGINT meldet
arecord ein harmloses 'Unterbrechung während des Betriebssystemaufrufs' (EINTR).
Diese Meldung wird nur angezeigt, wenn die Aufnahme tatsaechlich fehlschlaegt.
"""
tmp = tempfile.NamedTemporaryFile(suffix=".wav", delete=False)
tmp.close()
cmd = _record_cmd(recorder, device, rate, tmp.name)
input("\n[Enter] = Aufnahme START …")
err = tempfile.TemporaryFile()
proc = subprocess.Popen(cmd, stderr=err)
input("[Enter] = Aufnahme STOP …")
proc.send_signal(signal.SIGINT)
try:
proc.wait(timeout=5)
except subprocess.TimeoutExpired:
proc.kill()
with open(tmp.name, "rb") as fh:
data = fh.read()
# Aufnahmedauer anzeigen (hilft, zu fruehes Stoppen sofort zu erkennen).
# Hinweis: arecord schreibt beim Stoppen per Signal eine falsche Laenge in den
# WAV-Header -> Dauer aus der TATSAECHLICHEN Datenmenge berechnen, nicht aus dem Header.
try:
with wave.open(io.BytesIO(data), "rb") as wav_in:
rate = wav_in.getframerate() or 16000
channels = wav_in.getnchannels() or 1
width = wav_in.getsampwidth() or 2
raw = wav_in.readframes(10 ** 9) # liest alles Vorhandene (Header-Laenge unzuverlaessig)
seconds = len(raw) / (rate * channels * width)
print(f" Aufnahme: {seconds:.1f}s")
except (wave.Error, EOFError):
pass
# Recorder-Fehlertext nur zeigen, wenn nichts/zu wenig aufgenommen wurde.
if len(data) < 1000:
err.seek(0)
message = err.read().decode("utf-8", "replace").strip()
if message:
print(f" ({recorder}: {message})")
err.close()
return data
def play_pcm(pcm: bytes) -> None:
player = _first_player()
if not player:
print("(kein Player gefunden Antwort-Audio wird nicht abgespielt)")
return
buf = io.BytesIO()
with wave.open(buf, "wb") as w:
w.setnchannels(1)
w.setsampwidth(2)
w.setframerate(TTS_SAMPLE_RATE)
w.writeframes(pcm)
if player[0] == "ffplay":
# ffplay liest WAV von stdin via pipe:0
subprocess.run([*player, "-i", "pipe:0"], input=buf.getvalue())
else:
subprocess.run(player + ["/dev/stdin"], input=buf.getvalue())
def open_stream_player():
"""Startet einen durchgehenden Player, der rohes s16le-PCM von stdin abspielt.
So koennen Audio-Haeppchen (satzweises TTS) sofort und luekenlos abgespielt werden,
waehrend die KI noch weiter generiert. None, wenn kein Player gefunden wird.
"""
rate = str(TTS_SAMPLE_RATE)
if shutil.which("ffplay"):
cmd = ["ffplay", "-loglevel", "quiet", "-nodisp", "-autoexit",
"-f", "s16le", "-ar", rate, "-ac", "1", "-i", "pipe:0"]
elif shutil.which("aplay"):
cmd = ["aplay", "-q", "-f", "S16_LE", "-r", rate, "-c", "1"]
elif shutil.which("paplay"):
cmd = ["paplay", "--raw", f"--rate={rate}", "--format=s16le", "--channels=1"]
else:
return None
return subprocess.Popen(cmd, stdin=subprocess.PIPE)
def _feed_player(player, chunk: bytes) -> None:
try:
player.stdin.write(chunk)
player.stdin.flush()
except (BrokenPipeError, ValueError):
pass
def _close_player(player) -> None:
try:
player.stdin.close()
except (BrokenPipeError, ValueError):
pass
try:
player.wait(timeout=60)
except subprocess.TimeoutExpired:
player.kill()
async def _player_feeder(player, queue: "asyncio.Queue") -> None:
"""Spielt PCM-Haeppchen aus der Queue ab — entkoppelt vom Empfangs-Loop.
Wichtig gegen 1011-Keepalive-Timeouts: Die Echtzeit-Wiedergabe (Player-stdin
blockiert, wenn der Puffer voll ist) darf NICHT den WebSocket-Empfang bremsen.
Sonst stauen sich eingehende Frames, websockets pausiert per Backpressure den
Transport-Reader, Pings/Pongs werden nicht mehr verarbeitet -> Verbindung bricht.
Der Empfangs-Loop legt Haeppchen nur in die Queue (put_nowait) und drainiert die
Verbindung durchgehend; hier wird in Ruhe (im Thread) abgespielt. None = Ende."""
while True:
chunk = await queue.get()
if chunk is None:
return
await asyncio.to_thread(_feed_player, player, chunk)
def _start_frame(args) -> dict:
frame = {"type": "start", "format": "wav"}
# audio_stream ist Tri-State: True/False explizit, None -> Server-Default entscheidet.
if getattr(args, "stream_audio", None) is not None:
frame["audio_stream"] = args.stream_audio
if getattr(args, "stream_text", False):
frame["stream"] = True
for key in ("stt_provider", "llm_provider", "tts_provider", "language", "voice"):
value = getattr(args, key, None)
if value:
frame[key] = value
return frame
async def one_turn(ws, wav: bytes, start_frame: dict, queue: "asyncio.Queue | None" = None) -> bytes:
"""Sendet eine Aeusserung und verarbeitet die Antwort-Events.
Ist `queue` gesetzt (Stream-Audio): jedes PCM-Haeppchen wird sofort (nicht blockierend)
in die Queue gelegt und von `_player_feeder` abgespielt; gibt b"" zurueck. Der Empfang
bleibt dadurch reaktiv (kein Keepalive-Timeout bei langen Antworten). Ohne Queue wird
das komplette Audio gesammelt und zurueckgegeben (Wiedergabe spaeter).
"""
await ws.send(json.dumps(start_frame))
await ws.send(wav)
await ws.send(json.dumps({"type": "end"}))
audio = b""
token_started = False
while True:
msg = await ws.recv()
if isinstance(msg, (bytes, bytearray)):
if queue is not None:
# Nicht blockierend ablegen -> Verbindung wird durchgehend drainiert.
queue.put_nowait(bytes(msg))
else:
audio = bytes(msg)
continue
event = json.loads(msg)
etype = event.get("type")
if etype == "transcript":
print(f" Du: {event.get('text','')!r}")
elif etype == "token":
# Live-Anzeige des Antworttextes, waehrend die KI ihn erzeugt.
if not token_started:
sys.stdout.write(" Assistent: ")
token_started = True
sys.stdout.write(event.get("text", ""))
sys.stdout.flush()
elif etype == "semantic":
if token_started:
sys.stdout.write("\n") # Live-Zeile abschliessen (Text steht schon)
sys.stdout.flush()
else:
print(f" Assistent: {event.get('text','')!r}")
elif etype == "emergency":
print(f" ⚠ NOTFALL erkannt (Kategorie: {event.get('category')})")
elif etype == "error":
if token_started:
sys.stdout.write("\n")
print(f" Fehler {event.get('status','')}: {event.get('detail')}")
return b""
elif etype == "done":
break
return audio
async def _send_and_play(url: str, wav: bytes, start_frame: dict) -> None:
"""Eine kurze Verbindung pro Runde (Gedaechtnis bleibt serverseitig via session_id).
Es wird immer ein durchgehender Player benutzt: der spielt sowohl viele Haeppchen
(Stream-Audio) als auch ein einzelnes Komplett-Audio luekenlos ab. Wird kein Player
gefunden, wird das Audio gesammelt und als WAV abgespielt. Die Wiedergabe blockiert
nie die offene Verbindung (Schreiben im Thread; Player wird nach Schliessen geleert)."""
player = open_stream_player()
queue: asyncio.Queue | None = asyncio.Queue() if player is not None else None
feeder = asyncio.create_task(_player_feeder(player, queue)) if queue is not None else None
audio = b""
try:
# ping_timeout/max_queue defensiv: lange Antworten + Echtzeit-Wiedergabe ueberleben.
async with websockets.connect(url, max_size=None, max_queue=None, ping_timeout=60) as ws:
audio = await one_turn(ws, wav, start_frame, queue)
finally:
if feeder is not None:
queue.put_nowait(None) # Feeder beenden, restliche Haeppchen noch abspielen
await feeder
if player is not None:
await asyncio.to_thread(_close_player, player)
if audio: # nur wenn kein Streaming-Player verfuegbar war
play_pcm(audio)
async def run(args) -> None:
url = f"{args.url}?session_id={args.session}"
if args.token:
url += f"&token={args.token}"
start_frame = _start_frame(args)
if args.file:
with open(args.file, "rb") as fh:
wav = fh.read()
print(f"Sende Datei: {args.file}")
await _send_and_play(url, wav, start_frame)
return
recorder = resolve_recorder(args.recorder)
print(f"Ziel: {args.url} (Session '{args.session}')")
print(f"Aufnahme mit: {recorder}"
+ (f" (Gerät: {args.device})" if args.device else " (Standardgerät)"))
print("Sprich nach 'START', stoppe mit Enter. Strg+C beendet den Loop.")
while True:
try:
wav = record_utterance(recorder, args.device, args.rate)
except KeyboardInterrupt:
print("\nEnde.")
return
if len(wav) < 1000:
print(" ⚠ Keine/zu kurze Aufnahme. Moegliche Ursache: Aufnahmewerkzeug"
" oder Geraet nicht nutzbar.")
print(" Verfuegbare Mikrofone: arecord -l")
print(" Direktes ALSA-Geraet verwenden, z. B.:")
print(" python scripts/voice_loop.py --recorder arecord --device plughw:2,0")
continue
try:
await _send_and_play(url, wav, start_frame)
except Exception as exc: # noqa: BLE001 - Verbindung pro Runde; Fehler nicht fatal
print(f" Verbindungsfehler: {exc}")
def main() -> None:
p = argparse.ArgumentParser(description="Sprech-Loop fuer das Voice-Assistant-Gateway")
p.add_argument("--url", default="ws://127.0.0.1:8003/ws/voice")
p.add_argument("--session", default="voice-loop")
p.add_argument("--token", default=None, help="Bearer-Token, falls AUTH_ENABLED=true")
p.add_argument("--device", default=None,
help="Aufnahmegeraet (arecord: -L; pw-record: --target; parecord: --device)")
p.add_argument("--recorder", default="auto",
choices=["auto", "pw-record", "parecord", "arecord"],
help="Aufnahmewerkzeug; 'auto' bevorzugt PipeWire (pw-record)")
p.add_argument("--rate", type=int, default=16000)
p.add_argument("--stt-provider", dest="stt_provider", default=None)
p.add_argument("--llm-provider", dest="llm_provider", default=None)
p.add_argument("--tts-provider", dest="tts_provider", default=None)
p.add_argument("--voice", default=None,
help="TTS-Stimme (provider-spezifisch; ohne Angabe gilt der Provider-Default, "
"z. B. OPENROUTER_TTS_VOICE bzw. PIPER_VOICE)")
p.add_argument("--language", default=None)
# Audio-Streaming: Default entscheidet der Server (AUDIO_STREAM_DEFAULT, i. d. R. an).
audio_grp = p.add_mutually_exclusive_group()
audio_grp.add_argument("--stream-audio", dest="stream_audio", action="store_const", const=True,
default=None, help="satzweises Vorlesen erzwingen (frueher Ton)")
audio_grp.add_argument("--no-stream-audio", dest="stream_audio", action="store_const", const=False,
default=None, help="satzweises Vorlesen abschalten (komplett am Ende)")
p.add_argument("--stream-text", dest="stream_text", action="store_true",
help="Antworttext live am Monitor anzeigen, waehrend die KI ihn erzeugt")
p.add_argument("--file", default=None, help="WAV statt Mikrofon senden (Test ohne Aufnahme)")
args = p.parse_args()
try:
asyncio.run(run(args))
except KeyboardInterrupt:
print("\nEnde.")
if __name__ == "__main__":
main()