ubuntuのdockerコンテナでpythonから録音したい

 前提・実現したいこと

Dockerでコンテナ内でpythonから録音・再生をしたい(pyaudio使用）

 発生している問題・エラーメッセージ

root@418e4d643374:/home/python# python3 test2.py
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.rear
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.center_lfe
ALSA lib pcm.c:2495:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.side
ALSA lib pcm_route.c:867:(find_matching_chmap) Found no matching channel map
ALSA lib pcm_route.c:867:(find_matching_chmap) Found no matching channel map
ALSA lib pcm_route.c:867:(find_matching_chmap) Found no matching channel map
ALSA lib pcm_route.c:867:(find_matching_chmap) Found no matching channel map
Expression 'parameters->channelCount <= maxChans' failed in 'src/hostapi/alsa/pa_linux_alsa.c', line: 1514
Expression 'ValidateParameters( inputParameters, hostApi, StreamDirection_In )' failed in 'src/hostapi/alsa/pa_linux_alsa.c', line: 2818
Traceback (most recent call last):
  File "test2.py", line 42, in <module>
    main()
  File "test2.py", line 17, in main
    frames_per_buffer=chunk)
  File "/usr/local/lib/python3.6/dist-packages/pyaudio.py", line 750, in open
    stream = Stream(self, *args, **kwargs)
  File "/usr/local/lib/python3.6/dist-packages/pyaudio.py", line 441, in __init__
    self._stream = pa.open(**arguments)
OSError: [Errno -9998] Invalid number of channels

おそらく、使いたいUSBマイクを正しく選択できていないからだと思います。

cat /proc/asound/modules
 0 snd_hda_intel
 1 snd_hda_intel
 2 snd_usb_audio

 該当のソースコード

test2.py
ちなみに、indexの値を0か1にするとエラーはなくなりますが、録音できません

# -*- coding: utf-8 -*
import pyaudio
import wave

def main():
    rec_time = 5            # 録音時間[s]
    file_path = "output.wav" #音声を保存するファイル名
    fmt = pyaudio.paInt16  # 音声のフォーマット
    ch = 1              # チャンネル1(モノラル)
    sampling_rate = 44100 # サンプリング周波数
    chunk = 2**11       # チャンク（データ点数）
    audio = pyaudio.PyAudio()
    index = 2 # 録音デバイスのインデックス番号（デフォルト1）

    stream = audio.open(format=fmt, channels=ch, rate=sampling_rate, input=True,
                        input_device_index = index,
                        frames_per_buffer=chunk)
    print("recording start...")

    # 録音処理
    frames = []
    for i in range(0, int(sampling_rate / chunk * rec_time)):
        data = stream.read(chunk, exception_on_overflow = False)
        frames.append(data)

    print("recording  end...")

    # 録音終了処理
    stream.stop_stream()
    stream.close()
    audio.terminate()

    # 録音データをファイルに保存
    wav = wave.open(file_path, 'wb')
    wav.setnchannels(ch)
    wav.setsampwidth(audio.get_sample_size(fmt))
    wav.setframerate(sampling_rate)
    wav.writeframes(b''.join(frames))
    wav.close()

if __name__ == '__main__':
    main()

Dockerfile

FROM ubuntu:18.04
ENV TZ=Asia/Tokyo
ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y tzdata alsa-utils wget sptk tk-dev
RUN apt-get install -y python3-pip portaudio19-dev python3-tk
RUN apt-get install -y vim usbutils
RUN pip3 install pyaudio numpy matplotlib

docker-compose.yml

version: '2'
services:
  python:
    build: ./
    volumes:
      - ./python:/home/python
      - /tmp/.X11-unix/:/tmp/.X11-unix/
    environment:
      - "DISPLAY=$DISPLAY"
    devices:
      - /dev/snd
      - /dev/usb
    working_dir: "/home/python"
    privileged: true
    restart: always
    tty: true

 試したこと

コンテナ内で下記コマンド実行（何も聞こえない）
ホストで同じコマンドを叩いた場合は正常に聞こえます

arecord -f S16_LE -r 44100 | aplay

適当なwavファイル(a.wav)を拾ってきて再生（ホスト・コンテナ内どちらも再生できる）

aplay a.wav

コンテナ内で実行（ホストで実行したときも全く同じ結果）

arecord -l
**** List of CAPTURE Hardware Devices ****
card 0: PCH [HDA Intel PCH], device 0: ALC892 Analog [ALC892 Analog]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
card 0: PCH [HDA Intel PCH], device 2: ALC892 Alt Analog [ALC892 Alt Analog]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
card 2: Device [USB PnP Audio Device], device 0: USB Audio [USB Audio]
  Subdevices: 0/1
  Subdevice #0: subdevice #0

cat /proc/asound/devices
  1:        : sequencer
  2: [ 2]   : control
  3: [ 2- 0]: digital audio capture
  4: [ 0]   : control
  5: [ 0- 0]: digital audio playback
  6: [ 0- 0]: digital audio capture
  7: [ 0- 2]: digital audio capture
  8: [ 0- 0]: hardware dependent
  9: [ 1]   : control
 10: [ 1- 3]: digital audio playback
 11: [ 1- 7]: digital audio playback
 12: [ 1- 8]: digital audio playback
 13: [ 1- 9]: digital audio playback
 14: [ 1- 0]: hardware dependent
 33:        : timer

cat /proc/asound/modules
 0 snd_hda_intel
 1 snd_hda_intel
 2 snd_usb_audio

コンテナ内で実行（録音できている）

arecord -D hw:2,0 record.wav

 補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Python3.6.5
Docker version 18.03.1-ce
docker-compose version 1.22.0-rc2
ホストOS：ubuntu:18.04
コンテナOS:ubuntu:18.04