feat(provider): Provider-Vertrag und osbuiltin für OS-eingebautes TTS

Interface Name/Available/Synthesize (Contract für die Kette aus Task 03)
plus dokumentierte optionale Erweiterung DirectSpeaker für Plattformen,
deren OS-TTS keine Audio-Bytes liefert: spd-say (speech-dispatcher) kann
nach --help-Verifikation nur selbst abspielen — dort spricht
SpeakDirect blockierend (spd-say -w -l <lang>). Synthesize liefert
RIFF/WAVE: Linux espeak/espeak-ng (--stdout), macOS say (temporäre
WAV-Datei, LEI16@22050), Windows SAPI (PowerShell, -EncodedCommand).
Tests mit Fake-Prozessen über PATH-Manipulation; echte spd-say-Ausgabe
nur hinter TALK_TEST_REAL_SPD=1.
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m3ta-chiron committed 2026-10-18 15:39:01 +02:00
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+518 -5

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+5 -5
View File
@@ -1,6 +1,6 @@
// Package provider implementiert die TTS-Provider-Kette von talk:
// ElevenLabs → OpenAI TTS → Edge-TTS → OS built-in (macOS say, Windows SAPI,
// Linux espeak/speech-dispatcher), überschreibbar per Config/Flag, mit
// Fallback bei Fehlern. Implementierung folgt in Task 02 (osbuiltin) und
// Task 03 (Cloud-Provider, Kette).
// Package provider implementiert die TTS-Provider von talk. Der Vertrag
// (Name/Available/Synthesize) trägt die Fallback-Kette aus Task 03
// (ElevenLabs → OpenAI TTS → Edge-TTS → OS built-in); die dokumentierte
// optionale Erweiterung DirectSpeaker deckt Plattformen ab, deren OS-TTS
// keine Audio-Bytes liefern kann (Linux speech-dispatcher).
package provider
+224
View File
@@ -0,0 +1,224 @@
package provider
import (
"bytes"
"context"
"encoding/base64"
"encoding/binary"
"errors"
"fmt"
"os"
"os/exec"
"runtime"
"unicode/utf16"
)
// OSBuiltin spricht über die im Betriebssystem eingebaute TTS-Runtime.
// Es ist der Notnagel-Provider der Kette: überall vorhanden, ohne Key und
// ohne Netz — aber die einfachste Stimme.
//
// Plattform-Mechanismen (Auswahl zur Laufzeit über runtime.GOOS, damit eine
// Binärversion alle Ziele kompiliert; jede Route ist reines exec ohne Shell):
//
// Linux: Synthesize über espeak/espeak-ng (--stdout → WAV-Bytes).
// Fehlt beides, liefert Synthesize ErrNoByteOutput und
// SpeakDirect spielt über spd-say (speech-dispatcher) ab —
// spd-say kann Audio nach eigener --help-Ausgabe nur selbst über
// den Daemon ausgeben, nicht in eine Datei/in einen Prozess
// schreiben (verifiziert am Dev-Host 2026-10-18).
// macOS: Synthesize über say (-o temporäre WAV-Datei,
// --data-format=LEI16@22050); Stimmen de→Anna, en→Samantha
// (vorinstalliert; ersetzt durch das Voice-Mapping in Task 03).
// Windows: Synthesize über PowerShell System.Speech in temporäre WAV-
// Datei (SetOutputToWaveFile); Sprache via SelectVoiceByHints
// mit Fallback auf die Systemstimme.
//
// Fehlende Binaries/Runtimes führen zu Available()==false bzw. klaren
// Fehlern — nie zu Panics.
type OSBuiltin struct{}
// Name implementiert Provider.
func (OSBuiltin) Name() string { return "osbuiltin" }
// Available implementiert Provider: true, wenn mindestens ein
// Plattform-Mechanismus vorhanden ist.
func (OSBuiltin) Available(ctx context.Context) bool {
switch runtime.GOOS {
case "darwin":
_, err := exec.LookPath("say")
return err == nil
case "windows":
_, err := exec.LookPath("powershell")
return err == nil
default: // linux und sonstige unixartige Systeme
for _, bin := range []string{"espeak", "espeak-ng", "spd-say"} {
if _, err := exec.LookPath(bin); err == nil {
return true
}
}
return false
}
}
// Synthesize implementiert Provider. Rückgabeformat: RIFF/WAVE (PCM) —
// abspielbar über jeden Sink des audio-Pakets.
func (p OSBuiltin) Synthesize(ctx context.Context, text, lang string) ([]byte, error) {
if text == "" {
return nil, fmt.Errorf("osbuiltin: leerer Text")
}
switch runtime.GOOS {
case "darwin":
return p.synthSay(ctx, text, lang)
case "windows":
return p.synthSAPI(ctx, text, lang)
default:
return p.synthEspeak(ctx, text, lang)
}
}
// SpeakDirect implementiert DirectSpeaker: direkte, blockierende Ausgabe
// über das OS-TTS mit eigener Wiedergabe. Notwendig auf Linux ohne espeak;
// auf macOS/Windows nicht erforderlich (Synthesize liefert WAV) und ist
// dort ein klarer Fehler.
func (p OSBuiltin) SpeakDirect(ctx context.Context, text, lang string) error {
if text == "" {
return fmt.Errorf("osbuiltin: leerer Text")
}
switch runtime.GOOS {
case "darwin", "windows":
return fmt.Errorf("osbuiltin: SpeakDirect auf %s nicht nötig — Synthesize liefert WAV; über einen Sink abspielen", runtime.GOOS)
default:
if _, err := exec.LookPath("spd-say"); err != nil {
return fmt.Errorf("osbuiltin: spd-say nicht gefunden (speech-dispatcher installieren oder espeak für Audio-Bytes): %w", err)
}
cmd := exec.CommandContext(ctx, "spd-say", "-w", "-l", lang, text)
if out, err := cmd.CombinedOutput(); err != nil {
return fmt.Errorf("osbuiltin: spd-say fehlgeschlagen: %w: %s", err, bytes.TrimSpace(out))
}
return nil
}
}
// synthEspeak versucht espeak, dann espeak-ng. Beide schreiben WAV
// (RIFF/PCM) auf stdout.
func (OSBuiltin) synthEspeak(ctx context.Context, text, lang string) ([]byte, error) {
for _, bin := range []string{"espeak", "espeak-ng"} {
if _, err := exec.LookPath(bin); err != nil {
continue
}
cmd := exec.CommandContext(ctx, bin, "-v", lang, "--stdout", text)
out, err := cmd.Output()
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("osbuiltin: %s fehlgeschlagen: %w", bin, withStderr(err))
}
if len(out) == 0 {
return nil, fmt.Errorf("osbuiltin: %s lieferte keine Audiodaten", bin)
}
return out, nil
}
return nil, fmt.Errorf("osbuiltin: unter %s kein espeak/espeak-ng für Audio-Bytes gefunden: %w", runtime.GOOS, ErrNoByteOutput)
}
// synthSay erzeugt WAV über das macOS-say-Kommando in einer temporären
// Datei. --data-format=LEI16@22050 erzwingt 16-Bit-PCM; die Endung .wav
// den WAVE-Container.
func (OSBuiltin) synthSay(ctx context.Context, text, lang string) ([]byte, error) {
if _, err := exec.LookPath("say"); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("osbuiltin: say nicht gefunden: %w", err)
}
tmp, err := os.CreateTemp("", "talk-say-*.wav")
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("osbuiltin: temporäre Datei: %w", err)
}
name := tmp.Name()
tmp.Close()
defer os.Remove(name)
cmd := exec.CommandContext(ctx, "say", "-v", sayVoice(lang),
"--data-format=LEI16@22050", "-o", name, text)
if out, err := cmd.CombinedOutput(); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("osbuiltin: say fehlgeschlagen: %w: %s", err, bytes.TrimSpace(out))
}
data, err := os.ReadFile(name)
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("osbuiltin: say-Ausgabe lesen: %w", err)
}
return data, nil
}
// sayVoice mappt Sprachen auf vorinstallierte macOS-Stimmen.
func sayVoice(lang string) string {
if lang == "en" {
return "Samantha" // en-US
}
return "Anna" // de-DE
}
// synthSAPI erzeugt WAV über die Windows-SAPI (System.Speech) per
// PowerShell. Das Skript wird als -EncodedCommand (Base64/UTF-16LE)
// übergeben und der Text darin base64-dekodiert übergeben — dadurch gibt
// es kein Quoting-Problem mit Sonderzeichen. Ist die Wunschsprache nicht
// installiert, fällt SAPI auf die Systemstimme zurück (try/catch).
func (OSBuiltin) synthSAPI(ctx context.Context, text, lang string) ([]byte, error) {
if _, err := exec.LookPath("powershell"); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("osbuiltin: powershell nicht gefunden: %w", err)
}
tmp, err := os.CreateTemp("", "talk-sapi-*.wav")
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("osbuiltin: temporäre Datei: %w", err)
}
name := tmp.Name()
tmp.Close()
defer os.Remove(name)
script := fmt.Sprintf(`$ErrorActionPreference = 'Stop'
Add-Type -AssemblyName System.Speech
$s = New-Object System.Speech.Synthesis.SpeechSynthesizer
try {
$culture = New-Object System.Globalization.CultureInfo('%s')
$s.SelectVoiceByHints([System.Speech.Synthesis.VoiceGender]::Female, [System.Speech.Synthesis.VoiceAge]::Adult, 0, $culture)
} catch { }
$s.SetOutputToWaveFile('%s')
$s.Speak([System.Text.Encoding]::UTF8.GetString([Convert]::FromBase64String('%s')))
$s.Dispose()
`, sapiCulture(lang), name, base64.StdEncoding.EncodeToString([]byte(text)))
cmd := exec.CommandContext(ctx, "powershell", "-NoProfile", "-STA", "-EncodedCommand", psEncode(script))
if out, err := cmd.CombinedOutput(); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("osbuiltin: SAPI fehlgeschlagen: %w: %s", err, bytes.TrimSpace(out))
}
data, err := os.ReadFile(name)
if err != nil {
return nil, fmt.Errorf("osbuiltin: SAPI-Ausgabe lesen: %w", err)
}
return data, nil
}
// sapiCulture mappt Sprachen auf SAPI-Kulturbezeichner.
func sapiCulture(lang string) string {
if lang == "en" {
return "en-US"
}
return "de-DE"
}
// psEncode kodiert ein PowerShell-Skript für -EncodedCommand
// (UTF-16LE + Base64).
func psEncode(script string) string {
runes := utf16.Encode([]rune(script))
buf := make([]byte, len(runes)*2)
for i, r := range runes {
binary.LittleEndian.PutUint16(buf[i*2:], r)
}
return base64.StdEncoding.EncodeToString(buf)
}
// withStderr reichert einen exec-Fehler um die gesammelte stderr-Ausgabe
// des Prozesses an, wenn vorhanden.
func withStderr(err error) error {
var exitErr *exec.ExitError
if errors.As(err, &exitErr) && len(exitErr.Stderr) > 0 {
return fmt.Errorf("%w: %s", err, bytes.TrimSpace(exitErr.Stderr))
}
return err
}
+202
View File
@@ -0,0 +1,202 @@
package provider
import (
"context"
"errors"
"os"
"os/exec"
"path/filepath"
"strings"
"testing"
)
// fakeBin schreibt ein ausführbares Shell-Skript namens name in dir, das
// body ausführt. Damit werden die externen Prozesse des Providers an der
// echten Prozessgrenze gefaked (PATH-Manipulation, kein Mock-Framework).
func fakeBin(t *testing.T, dir, name, body string) {
t.Helper()
script := "#!/bin/sh\n" + body + "\n"
path := filepath.Join(dir, name)
if err := os.WriteFile(path, []byte(script), 0o755); err != nil {
t.Fatal(err)
}
}
// emptyPATH setzt PATH auf ein Verzeichnis ohne einzige Binärdatei —
// kein espeak, kein spd-say.
func emptyPATH(t *testing.T) string {
t.Helper()
dir := t.TempDir()
t.Setenv("PATH", dir)
return dir
}
// prependPATH stellt dir vor den bestehenden PATH: Binaries darin
// überschatten System-Binaries gleichen Namens (fake espeak vor einem
// echten), während Hilfsprogramme wie cat weiterhin erreichbar bleiben.
func prependPATH(t *testing.T, dir string) {
t.Helper()
t.Setenv("PATH", dir+string(os.PathListSeparator)+os.Getenv("PATH"))
}
// TestOSBuiltinName und TestNewRegistry pinnen die Registry-Sicht.
func TestOSBuiltinName(t *testing.T) {
if got := (OSBuiltin{}).Name(); got != "osbuiltin" {
t.Errorf("Name() = %q, want %q", got, "osbuiltin")
}
}
func TestNewRegistry(t *testing.T) {
for _, name := range []string{"", "osbuiltin"} {
p, err := New(name)
if err != nil {
t.Fatalf("New(%q): %v", name, err)
}
if p.Name() != "osbuiltin" {
t.Errorf("New(%q).Name() = %q", name, p.Name())
}
}
if _, err := New("elevenlabs"); err == nil {
t.Error("New(\"elevenlabs\") soll in diesem Stand fehlschlagen (Task 03 ergänzt)")
} else if !strings.Contains(err.Error(), "osbuiltin") {
t.Errorf("New-Fehler soll verfügbare Provider nennen: %v", err)
}
}
// TestAvailableOhneTTS: leere PATH-Umgebung → Available false.
func TestAvailableOhneTTS(t *testing.T) {
emptyPATH(t)
if (OSBuiltin{}).Available(context.Background()) {
t.Error("Available() = true ohne jedes TTS-Binary, want false")
}
}
// TestSynthesizeOhneTTS: fehlt byte-fähiges TTS, muss der Fehler
// ErrNoByteOutput sein (kein Panik, kein anderer Fehlertyp).
func TestSynthesizeOhneTTS(t *testing.T) {
emptyPATH(t)
_, err := (OSBuiltin{}).Synthesize(context.Background(), "Hallo", "de")
if err == nil {
t.Fatal("Synthesize ohne TTS: kein Fehler")
}
if !errors.Is(err, ErrNoByteOutput) {
t.Fatalf("Synthesize-Fehler = %v, want ErrNoByteOutput", err)
}
}
// TestSynthesizeMitFakeEspeak: ein gefaktes espeak liefert WAV-Bytes auf
// stdout; Synthesize muss genau diese Bytes durchreichen und die Stimme
// (-v <lang>) sowie den Text übergeben bekommen haben.
func TestSynthesizeMitFakeEspeak(t *testing.T) {
dir := t.TempDir()
wav := filepath.Join(dir, "probe.wav")
if err := os.WriteFile(wav, minimalWAV, 0o644); err != nil {
t.Fatal(err)
}
seen := filepath.Join(dir, "seen.txt")
fakeBin(t, dir, "espeak", `printf '%s\n' "$*" > "`+seen+`"
cat "`+wav+`"`)
prependPATH(t, dir)
data, err := (OSBuiltin{}).Synthesize(context.Background(), "Hallo Welt", "de")
if err != nil {
t.Fatalf("Synthesize: %v", err)
}
if string(data) != string(minimalWAV) {
t.Errorf("Synthesize lieferte %d Bytes, want die WAV-Bytes des Fake-espeak (%d)", len(data), len(minimalWAV))
}
args, err := os.ReadFile(seen)
if err != nil {
t.Fatalf("Fake-espeak wurde nicht aufgerufen: %v", err)
}
if got := string(args); got != "-v de --stdout Hallo Welt\n" {
t.Errorf("Fake-espeak ARGS = %q, want %q", got, "-v de --stdout Hallo Welt\n")
}
if !(OSBuiltin{}).Available(context.Background()) {
t.Error("Available() = false trotz espeak im PATH")
}
}
// TestSynthesizeLeererText ist ein klarer Fehler.
func TestSynthesizeLeererText(t *testing.T) {
if _, err := (OSBuiltin{}).Synthesize(context.Background(), "", "de"); err == nil {
t.Error("Synthesize(\"\") soll fehlschlagen")
}
}
// TestSynthesizeFehlgeschlagenesEspeak: espeak crasht (exit 1) → klarer
// Fehler, kein ErrNoByteOutput.
func TestSynthesizeFehlgeschlagenesEspeak(t *testing.T) {
dir := emptyPATH(t)
fakeBin(t, dir, "espeak", `echo "boom" >&2; exit 1`)
_, err := (OSBuiltin{}).Synthesize(context.Background(), "Hallo", "de")
if err == nil {
t.Fatal("Synthesize mit crashendem espeak: kein Fehler")
}
if errors.Is(err, ErrNoByteOutput) {
t.Errorf("Crashender espeak soll kein ErrNoByteOutput sein: %v", err)
}
if !strings.Contains(err.Error(), "boom") {
t.Errorf("Fehler soll stderr des Prozesses enthalten: %v", err)
}
}
// TestSpeakDirectMitFakeSpdSay: SpeakDirect ruft spd-say blockierend
// (-w) mit Sprache (-l <lang>) und Text auf.
func TestSpeakDirectMitFakeSpdSay(t *testing.T) {
dir := emptyPATH(t)
seen := filepath.Join(dir, "seen.txt")
fakeBin(t, dir, "spd-say", `printf '%s\n' "$*" > "`+seen+`"`)
prependPATH(t, dir)
if err := (OSBuiltin{}).SpeakDirect(context.Background(), "Hallo Welt", "de"); err != nil {
t.Fatalf("SpeakDirect: %v", err)
}
args, err := os.ReadFile(seen)
if err != nil {
t.Fatalf("Fake-spd-say wurde nicht aufgerufen: %v", err)
}
if got := string(args); got != "-w -l de Hallo Welt\n" {
t.Errorf("Fake-spd-say ARGS = %q, want %q", got, "-w -l de Hallo Welt\n")
}
}
// TestSpeakDirectOhneSpdSay ist ein klarer Fehler.
func TestSpeakDirectOhneSpdSay(t *testing.T) {
emptyPATH(t)
if err := (OSBuiltin{}).SpeakDirect(context.Background(), "Hallo", "de"); err == nil {
t.Error("SpeakDirect ohne spd-say soll fehlschlagen")
}
}
// TestSpeakDirectEchtesSpdSay läuft nur, wenn TALK_TEST_REAL_SPD=1 gesetzt
// ist (erzeugt echte, hörbare Ausgabe über speech-dispatcher — einmalige
// manuelle Abnahme; Standard-Testläufe bleiben stumm).
func TestSpeakDirectEchtesSpdSay(t *testing.T) {
if os.Getenv("TALK_TEST_REAL_SPD") != "1" {
t.Skip("Übersprungen (hörbar) — mit TALK_TEST_REAL_SPD=1 ausführen")
}
if _, err := exec.LookPath("spd-say"); err != nil {
t.Skip("spd-say nicht installiert")
}
if err := (OSBuiltin{}).SpeakDirect(context.Background(), "Sprachtest über speech dispatcher", "de"); err != nil {
t.Fatalf("SpeakDirect gegen echtes spd-say: %v", err)
}
}
// minimalWAV ist eine minimal gültige RIFF/WAVE-Datei (PCM 16 Bit, mono,
// 8000 Hz) mit vier Samples — handgebaut nach der RIFF-Spezifikation,
// unabhängig vom Parser im audio-Paket.
var minimalWAV = []byte{
'R', 'I', 'F', 'F', 44, 0, 0, 0, // ChunkSize = 4 + (8+16) + (8+8)
'W', 'A', 'V', 'E',
'f', 'm', 't', ' ', 16, 0, 0, 0,
1, 0, // PCM
1, 0, // mono
0x40, 0x1F, 0, 0, // 8000 Hz
0x80, 0x3E, 0, 0, // ByteRate = 16000
2, 0, // BlockAlign
16, 0, // Bits
'd', 'a', 't', 'a', 8, 0, 0, 0,
0, 0, 0x10, 0x7F, 0xF0, 0x80, 0x00, 0x40, // 4 Samples
}
+87
View File
@@ -0,0 +1,87 @@
package provider
import (
"context"
"errors"
"fmt"
"sort"
"strings"
)
// DefaultName ist der Provider, den die Kette nutzt, wenn kein --provider
// gepinnt ist. Task 02: osbuiltin; Task 03 ersetzt den Default durch die
// Fallback-Kette (ElevenLabs → OpenAI → Edge → osbuiltin).
const DefaultName = "osbuiltin"
// ErrNoByteOutput meldet, dass die Plattform keine über Synthesize
// beziehbaren Audio-Bytes liefern kann — konkret Linux mit speech-dispatcher
// (spd-say) ohne espeak: spd-say kann Audio nur selbst über den Daemon
// abspielen, nicht in einen Prozess schreiben. Aufrufer sollen auf
// DirectSpeaker ausweichen (siehe dort).
var ErrNoByteOutput = errors.New(
"diese Plattform kann keine Audio-Bytes liefern (Linux ohne espeak; spd-say spielt nur direkt)")
// Provider ist der Vertrag aller TTS-Backends von talk.
//
// Synthesize liefert dekodierbare Audio-Bytes; das Format ist von der
// Implementierung dokumentiert (osbuiltin: RIFF/WAVE mit PCM — von allen
// Sinks der Aufgabe abspielbar; Cloud-Provider ab Task 03: mp3).
type Provider interface {
// Name liefert den eindeutigen Providernamen (CLI --provider, Config).
Name() string
// Available meldet, ob der Provider auf diesem System überhaupt nutzbar
// ist (z. B. Binary oder Key vorhanden). Muss billig und ohne Neben-
// wirkungen sein; false heißt: Kette soll übersprungen werden.
Available(ctx context.Context) bool
// Synthesize erzeugt Audio-Bytes für text in der Sprache lang.
Synthesize(ctx context.Context, text, lang string) ([]byte, error)
}
// DirectSpeaker ist eine dokumentierte optionale Erweiterung über das
// Provider-Interface hinaus (kein Bestandteil des Basisvertrags): Provider,
// die Text ohne Umweg über Synthesize-Bytes selbst hörbar ausgeben können.
// Notwendig auf Linux-Systemen, deren OS-TTS (speech-dispatcher) keine
// Audio-Bytes an Prozesse liefern kann — dort spielt osbuiltin.SpeakDirect
// über spd-say selbst ab (blockierend bis zum Ende der Ansage).
//
// Task 03+ muss diese Erweiterung beachten: In der Kette ist SpeakDirect
// die letzte Stufe, wenn kein Provider Bytes liefern kann.
type DirectSpeaker interface {
// SpeakDirect gibt text in der Sprache lang direkt über das OS-TTS aus
// und blockiert bis zum Ende der Wiedergabe (oder bis ctx abgebrochen
// wird).
SpeakDirect(ctx context.Context, text, lang string) error
}
// registry bildet Providernamen auf Konstruktoren; Task 03 ergänzt hier
// elevenlabs, openai und edge.
var registry = map[string]func() Provider{
"osbuiltin": func() Provider { return OSBuiltin{} },
}
// Names liefert die registrierten Providernamen (sortiert).
func Names() []string {
names := make([]string, 0, len(registry))
for name := range registry {
names = append(names, name)
}
sort.Strings(names)
return names
}
// New liefert den Provider mit dem angegebenen Namen; "" wählt den Default.
// Unbekannte (oder in diesem Stand noch nicht implementierte) Namen sind
// ein klarer Fehler.
func New(name string) (Provider, error) {
if name == "" {
name = DefaultName
}
ctor, ok := registry[name]
if !ok {
return nil, fmt.Errorf("unbekannter oder noch nicht implementierter Provider %q (in diesem Stand verfügbar: %s)",
name, strings.Join(Names(), ", "))
}
return ctor(), nil
}