ESP32 + I2Sマイクロフォン（INMP441）で音声認識を実装

dma_buf_count = 6
dma_buf_len = 512
1サンプル = 4バイト（32bit）
→ 6 × 512 × 4 = 12,288バイト（約12KB）

# 16個 × 2048にすると
16 × 2048 × 4 = 131,072バイト（128KB）！
→ 危険！ 他の処理とぶつかるかも💥

#include <Arduino.h>
#include <driver/i2s.h>

// I2S設定用の定数
#define I2S_MIC_SD_PIN 34    // シリアルデータ
#define I2S_MIC_WS_PIN 25    // ワードセレクト (LRクロック)
#define I2S_MIC_SCK_PIN 33   // シリアルクロック
#define I2S_PORT I2S_NUM_0
#define SAMPLE_RATE 16000 
#define SAMPLE_BITS 32
#define BUFFER_SIZE 512

// テスト用のバッファ
int32_t samples[BUFFER_SIZE];

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(1000);
  Serial.println("I2Sマイクロフォンテスト開始");

  // I2S設定
  i2s_config_t i2s_config = {
    .mode = (i2s_mode_t)(I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_RX),
    .sample_rate = SAMPLE_RATE,
    .bits_per_sample = (i2s_bits_per_sample_t)SAMPLE_BITS,
    .channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_ONLY_LEFT,  // INMP441は左チャンネルを使用
    .communication_format = I2S_COMM_FORMAT_STAND_I2S,
    .intr_alloc_flags = ESP_INTR_FLAG_LEVEL1,
    .dma_buf_count = 6,
    .dma_buf_len = BUFFER_SIZE,
    .use_apll = false,
    .tx_desc_auto_clear = false,
    .fixed_mclk = 0
  };

  i2s_pin_config_t pin_config = {
    .bck_io_num = I2S_MIC_SCK_PIN,
    .ws_io_num = I2S_MIC_WS_PIN,
    .data_out_num = I2S_PIN_NO_CHANGE,
    .data_in_num = I2S_MIC_SD_PIN
  };

  // I2Sドライバのインストール
  esp_err_t result = i2s_driver_install(I2S_PORT, &i2s_config, 0, NULL);
  if (result != ESP_OK) {
    Serial.printf("I2Sドライバのインストールに失敗: %dn", result);
    return;
  }

  // I2Sピン設定
  result = i2s_set_pin(I2S_PORT, &pin_config);
  if (result != ESP_OK) {
    Serial.printf("I2Sピン設定に失敗: %dn", result);
    i2s_driver_uninstall(I2S_PORT);
    return;
  }

  Serial.println("I2S初期化完了");
}

void loop() {
  // バッファをクリア
  memset(samples, 0, sizeof(samples));
  
  // I2Sからデータを読み込む
  size_t bytes_read = 0;
  esp_err_t result = i2s_read(I2S_PORT, samples, sizeof(samples), &bytes_read, portMAX_DELAY);
  
  if (result != ESP_OK) {
    Serial.printf("I2S読み込みエラー: %dn", result);
    delay(1000);
    return;
  }

  // 読み込んだサンプル数
  int samples_read = bytes_read / sizeof(int32_t);
  Serial.printf("読み込んだサンプル数: %dn", samples_read);

  // サンプル値の統計情報
  int32_t min_sample = INT32_MAX;
  int32_t max_sample = INT32_MIN;
  float avg_sample = 0;
  
  for (int i = 0; i < samples_read; i++) {
    // 32ビット値を16ビットにスケーリング（表示用）
    int16_t sample = samples[i] >> 16;
    
    if (sample < min_sample) min_sample = sample;
    if (sample > max_sample) max_sample = sample;
    avg_sample += sample;
    
    // 最初の10サンプルだけ表示（確認用）
    if (i < 10) {
      Serial.printf("サンプル[%d]: %dn", i, sample);
    }
  }
  
  if (samples_read > 0) {
    avg_sample /= samples_read;
    Serial.printf("統計: 最小=%d, 最大=%d, 平均=%.2f, 範囲=%dn", 
                  (int16_t)min_sample, (int16_t)max_sample, avg_sample, (int16_t)(max_sample - min_sample));
  }

  // 音量レベル表示（簡易的なもの）
  int16_t level = max_sample - min_sample;
  Serial.print("音量レベル: ");
  for (int i = 0; i < level / 100; i++) {
    Serial.print("#");
  }
  Serial.println();
  
  delay(500); // 0.5秒待機
} 

[env:microphone_test]
platform = espressif32 @ 6.7.0
board = esp32dev
framework = arduino
board_upload.flash_size = 4MB
build_flags =
    ${env.build_flags}
    -DCORE_DEBUG_LEVEL=5
build_src_filter = -<*> +<microphone_test.cpp>
extra_scripts =
board_build.partitions = default.csv

pio run -e microphone_test -t upload

pio run -e microphone_test -t monitor

サンプル[9]: 0
統計: 最小=-1760, 最大=485, 平均=30.92, 範囲=2245
音量レベル: ######################
読み込んだサンプル数: 512
サンプル[0]: 182
サンプル[1]: 213
サンプル[2]: 0
サンプル[3]: 0
サンプル[4]: 0
サンプル[5]: 0
サンプル[6]: 0
サンプル[7]: 0
サンプル[8]: 0
サンプル[9]: 0
統計: 最小=-1239, 最大=310, 平均=26.49, 範囲=1549
音量レベル: ###############
読み込んだサンプル数: 512
サンプル[0]: -952
サンプル[1]: -1261
サンプル[2]: -1376
サンプル[3]: -1060
サンプル[4]: -772
サンプル[5]: -759
サンプル[6]: -415
サンプル[7]: -147
サンプル[8]: -161
サンプル[9]: -81
統計: 最小=-1376, 最大=260, 平均=35.48, 範囲=1636
音量レベル: ################