Начало работы с обработкой звука: руководство по использованию библиотек и инструментов Python
Начало работы с обработкой звука: руководство по использованию библиотек и инструментов Python

Процессинг — важная отрасль в сфере цифровых медиа и искусственного интеллекта.,это включает в себя Аудиоиз Записывать、играть、редактироватьи Анализ и многие другие аспекты。Python Будучи мощным языком программирования, он предоставляет множество библиотек и инструментов, помогающих разработчикам выполнять обработку. В этой статье будут представлены несколько часто используемых Python Аудиобиблиотека обработки,и привести примеры соответствующих изиспользовать,чтобы помочь читателям быстро начать работу.

1. wave Модуль: Обработка WAV форматировать файл

Python Стандартная библиотека wave Создан специально для обработки WAV Форматаудиодокумент。использовать wave модуль, который вы можете читать и писать WAV файлы и выполнять основные операции с аудиоданными.

Загрузка и запись аудиофайлов

Язык кода:python
кодКоличество запусков:0
копировать
import wave

# читать WAV файл в байтах
with wave.open('path/to/audio_file.wav', 'rb') as wf:
    frames = wf.readframes(n_frames)

# Сохранять байты в WAV документ
with wave.open('path/to/audio_file.wav', 'wb') as wf:
    wf.setnchannels(1)  # Аудиоканал (1: моно, 2: стерео)
    wf.setsampwidth(2)  # Ширина выборки (1: pyaudio.paInt8, 2: pyaudio.paInt16, 3: pyaudio.paInt24, 4: pyaudio.paInt32)
    wf.setframerate(16000)  # Частота выборки
    wf.writeframes(b''.join(frames))

2. pyaudio:Записыватьи Воспроизвести аудиоизбайтный поток

pyaudio Библиотека позволяет осуществлять запись в байтовый поток и Воспроизвести аудио. проходить pyaudio,Вы можете легко взаимодействовать с аудиоустройствами.

Установка и составление списка аудиоустройств

Язык кода:bash
копировать
pip install pyaudio
Язык кода:python
кодКоличество запусков:0
копировать
import pyaudio

p = pyaudio.PyAudio()

# Получить количество аудиоустройств
devices = p.get_device_count()

for i in range(devices):
    device_info = p.get_device_info_by_index(i)
    if device_info.get('maxInputChannels') > 0:
        print(f"Микрофон: {device_info.get('name')}, индекс устройства: {device_info.get('index')}")

Запись звука

Язык кода:python
кодКоличество запусков:0
копировать
FORMAT = pyaudio.paInt16  # Формат образца аудио
CHANNELS = 1  # Аудиоканал (1: моно, 2: стерео)
RATE = 44100  # Частота выборки
CHUNK = 1024  # Количество кадров в буфере
RECORD_SECONDS = 5

p = pyaudio.PyAudio()
stream = p.open(
    format=FORMAT,
    channels=CHANNELS,
    rate=RATE,
    frames_per_buffer=CHUNK,
    input=True,
)

print("Запись...")
frames = []
for _ in range(0, int(RATE / CHUNK * RECORD_SECONDS)):
    data = stream.read(CHUNK)
    frames.append(data)

stream.stop_stream()
stream.close()
p.terminate()

# Сохранить запись аудио
WAVE_OUTPUT_FILENAME = "recorded_audio.wav"
with wave.open(WAVE_OUTPUT_FILENAME, 'wb') as wf:
    wf.setnchannels(CHANNELS)
    wf.setsampwidth(p.get_sample_size(FORMAT))
    wf.setframerate(RATE)
    wf.writeframes(b''.join(frames))
print(f"Запись сохранена как {WAVE_OUTPUT_FILENAME}")

Воспроизвести аудио

Язык кода:python
кодКоличество запусков:0
копировать
wf = wave.open(filename, 'rb')
stream = p.open(format=p.get_format_from_width(wf.getsampwidth()),
                channels=wf.getnchannels(),
                rate=wf.getframerate(),
                output=True)  # 'output=True' Указывает, что вместо записи будет воспроизводиться аудио.

# Данные по блокамчитать
data = wf.readframes(chunk)

# Воспроизведение звука путем записи аудиоданных в потоковую передачу
while data != '':
    stream.write(data)
    data = wf.readframes(chunk)

# Закрыть и завершить поток
stream.close()
p.terminate()

3. soundfile:упрощать WAV и MP3 Операции с файлами

soundfile Библиотека предоставляет простой способ написания WAV и MP3 документ。этоиспользовать C язык, поэтому скорость выполнения очень высокая.

Установка и использование

Язык кода:bash
копировать
pip install soundfile
Язык кода:python
кодКоличество запусков:0
копировать
import soundfile as sf

# читать WAV документприезжать NumPy множество
wav, sample_rate = sf.read('path/to/audio_file.wav')

# Воля NumPy многие написали WAV документ
soundfile.write('path/to/audio_file.wav', wav, sample_rate)

4. sounddevice:на основе PortAudio аудио I/O

sounddevice Библиотека представляет собой PortAudio из Python интерфейс, обеспечивающий прямой доступ к аудиоустройствам.

Установка и использование

Язык кода:bash
копировать
pip install sounddevice
Язык кода:python
кодКоличество запусков:0
копировать
import sounddevice as sd
import soundfile as sf

wav, sample_rate = sf.read('path/to/audio_file.wav')

# Воспроизвести аудиодокумент
sd.play(wav, sample_rate)
sd.wait()  # Ожидание завершения документирования

# Запись звука
duration, sample_rate = 5, 44100
recording = sd.rec(int(duration * sample_rate), samplerate=sample_rate, channels=2)
sd.wait()  # Дождитесь завершения записи

5. librosa:Аудиои Анализ музыкального сигнала

librosa Это библиотека анализа аудио, специально используемая для анализа музыки и аудиосигнала. Он предлагает большое количество функций, включая Извлечение. признаки, аудиовизуализация и аудиоконвертация и т. д.

Установка и использование

Язык кода:bash
копировать
pip install librosa
Язык кода:python
кодКоличество запусков:0
копировать
# Загрузка аудиодокумента
wav, sample_rate = librosa.load('audio_file')
wav, sample_rate = librosa.load('audio_file', sr=None, offset=0, duration=None, mono=True)

# Получить продолжительность аудио
duration = librosa.get_duration(y=wav, sr=sample_rate)

Рисунок

Язык кода:python
кодКоличество запусков:0
копировать
import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure(figsize=(12, 4))
librosa.display.waveplot(wav, sr=sample_rate)
plt.show()

Извлечение признаков

Язык кода:python
кодКоличество запусков:0
копировать
# извлекать MFCC особенность
mfcc = librosa.feature.mfcc(y=audio_data, sr=sampling_rate, n_mfcc=13)

аудио операции

Язык кода:python
кодКоличество запусков:0
копировать
# Передискретизация
new_audio = librosa.resample(audio_data, orig_sr=orig_sr, target_sr=target_sr)

# Обрезайте фрагменты аудио
new_audio = librosa.trim(audio_data, top_db=10, trim_db=20)

# Объединить аудио
new_audio = librosa.concatenate([audio1, audio2, audio3], sr)

# Эффект постепенного появления/исчезновения
faded_in_audio = librosa.fade(audio_data, fade_in_len)
faded_out_audio = librosa.fade(audio_data, fade_out_len, fade_out=True)

# сдвиг высоты тона
new_audio = librosa.effects.pitch_shift(audio_data, sr, n_steps)

# растяжение времени
new_audio = librosa.effects.time_stretch(audio_data, sr, new_sr)

6. pydub:иметь дело с Аудиодокументиз Расширенный интерфейс

pydub это легкоиспользоватьаудиобиблиотека обработки,этопредоставил Расширенный интерфейс Приходитьиметь дело с Аудиодокумент。pydub Поддерживает несколько форматов аудио и позволяет воспроизводить различные аудиофайлы. операции。

Установка и использование

Язык кода:sh
копировать
pip install pydub
Язык кода:python
кодКоличество запусков:0
копировать
from pydub import AudioSegment

# отдокументчитать Аудио
sound1 = AudioSegment.from_file("/path/to/sound.wav", format="wav")

# держатьприезжатьдокумент
sound1.export("output.wav")

# Получить аудиобайты
b = sound1.export().read()

# Конвертировать формат
sound2 = sound1.export(format="mp3")

# Изменять Частота выборки
sound2 = sound1.set_frame_rate(16000)  # Преобразовать в 16000 Hz

7. omxplayer:Кросс-платформенныйаудиоигратьустройство

omxplayer это кроссплатформенный аудиоплеер, который можно воспроизводить через Python Управление сценарием.

использовать

Язык кода:python
кодКоличество запусков:0
копировать
from omxplayer.player import OMXPlayer

player = OMXPlayer(file_name)
time.sleep(duration)
player.quit()

Подвести итог

В этой статье представлены несколько Python Библиотеки обработки звука и их базовое использование, включая wavepyaudiosoundfilesounddevicelibrosapydub и omxplayer。через эти библиотеки,ты можешь легко сделать Аудиоиз Записывать、играть、Редактирование и анализ.

boy illustration
Неразрушающее увеличение изображений одним щелчком мыши, чтобы сделать их более четкими артефактами искусственного интеллекта, включая руководства по установке и использованию.
boy illustration
Копикодер: этот инструмент отлично работает с Cursor, Bolt и V0! Предоставьте более качественные подсказки для разработки интерфейса (создание навигационного веб-сайта с использованием искусственного интеллекта).
boy illustration
Новый бесплатный RooCline превосходит Cline v3.1? ! Быстрее, умнее и лучше вилка Cline! (Независимое программирование AI, порог 0)
boy illustration
Разработав более 10 проектов с помощью Cursor, я собрал 10 примеров и 60 подсказок.
boy illustration
Я потратил 72 часа на изучение курсорных агентов, и вот неоспоримые факты, которыми я должен поделиться!
boy illustration
Идеальная интеграция Cursor и DeepSeek API
boy illustration
DeepSeek V3 снижает затраты на обучение больших моделей
boy illustration
Артефакт, увеличивающий количество очков: на основе улучшения характеристик препятствия малым целям Yolov8 (SEAM, MultiSEAM).
boy illustration
DeepSeek V3 раскручивался уже три дня. Сегодня я попробовал самопровозглашенную модель «ChatGPT».
boy illustration
Open Devin — инженер-программист искусственного интеллекта с открытым исходным кодом, который меньше программирует и больше создает.
boy illustration
Эксклюзивное оригинальное улучшение YOLOv8: собственная разработка SPPF | SPPF сочетается с воспринимаемой большой сверткой ядра UniRepLK, а свертка с большим ядром + без расширения улучшает восприимчивое поле
boy illustration
Популярное и подробное объяснение DeepSeek-V3: от его появления до преимуществ и сравнения с GPT-4o.
boy illustration
9 основных словесных инструкций по доработке академических работ с помощью ChatGPT, эффективных и практичных, которые стоит собрать
boy illustration
Вызовите deepseek в vscode для реализации программирования с помощью искусственного интеллекта.
boy illustration
Познакомьтесь с принципами сверточных нейронных сетей (CNN) в одной статье (суперподробно)
boy illustration
50,3 тыс. звезд! Immich: автономное решение для резервного копирования фотографий и видео, которое экономит деньги и избавляет от беспокойства.
boy illustration
Cloud Native|Практика: установка Dashbaord для K8s, графика неплохая
boy illustration
Краткий обзор статьи — использование синтетических данных при обучении больших моделей и оптимизации производительности
boy illustration
MiniPerplx: новая поисковая система искусственного интеллекта с открытым исходным кодом, спонсируемая xAI и Vercel.
boy illustration
Конструкция сервиса Synology Drive сочетает проникновение в интрасеть и синхронизацию папок заметок Obsidian в облаке.
boy illustration
Центр конфигурации————Накос
boy illustration
Начинаем с нуля при разработке в облаке Copilot: начать разработку с минимальным использованием кода стало проще
boy illustration
[Серия Docker] Docker создает мультиплатформенные образы: практика архитектуры Arm64
boy illustration
Обновление новых возможностей coze | Я использовал coze для создания апплета помощника по исправлению домашних заданий по математике
boy illustration
Советы по развертыванию Nginx: практическое создание статических веб-сайтов на облачных серверах
boy illustration
Feiniu fnos использует Docker для развертывания личного блокнота Notepad
boy illustration
Сверточная нейронная сеть VGG реализует классификацию изображений Cifar10 — практический опыт Pytorch
boy illustration
Начало работы с EdgeonePages — новым недорогим решением для хостинга веб-сайтов
boy illustration
[Зона легкого облачного игрового сервера] Управление игровыми архивами
boy illustration
Развертывание SpringCloud-проекта на базе Docker и Docker-Compose