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Python录音全面详解

无论是语音识别、语音合成还是音频处理,录音都是一个重要的步骤。Python是一门强大的编程语言,也被广泛应用到音频领域中。本文将全面阐述Python录音相关知识,帮助读者熟悉Python录音的基本原理,以及如何实现录音、转换、保存和播放等功能。

一、Python录音机

Python录音机是一种针对Python语言的录音机实现,能够实现录音、播放、存储和转换为文字等功能。下面将分别介绍这些功能。

二、Python录音无声时停止

在录音过程中,我们可能会遇到录制没有声音的情况。这时我们需要设置一个停止录音的条件,否则录音文件会非常大。

    import pyaudio
    import numpy as np

    CHUNK = 1024
    FORMAT = pyaudio.paInt16
    CHANNELS = 1
    RATE = 16000
    THRESHOLD = 50

    p = pyaudio.PyAudio()

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

    print("recording...")

    frames = []
    while True:
        data = stream.read(CHUNK)
        audio_data = np.frombuffer(data, dtype=np.int16)
        if audio_data.max() > THRESHOLD:
            frames.append(data)
        else:
            break

    print("finished recording")

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

三、Python录音代码

使用Python录音机时,我们需要编写一些基本的Python代码。下面是一个简单的代码示例,实现了录音和停止录音两个基本功能。

    import pyaudio
    import wave

    CHUNK = 1024
    FORMAT = pyaudio.paInt16
    CHANNELS = 1
    RATE = 16000
    RECORD_SECONDS = 5
    WAVE_OUTPUT_FILENAME = "output.wav"

    p = pyaudio.PyAudio()

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

    print("* recording")

    frames = []

    for i in range(0, int(RATE / CHUNK * RECORD_SECONDS)):
        data = stream.read(CHUNK)
        frames.append(data)

    print("* done recording")

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

    wf = wave.open(WAVE_OUTPUT_FILENAME, 'wb')
    wf.setnchannels(CHANNELS)
    wf.setsampwidth(p.get_sample_size(FORMAT))
    wf.setframerate(RATE)
    wf.writeframes(b''.join(frames))
    wf.close()

四、Python录音转化文字

语音识别是非常实用的功能,通过Python录音模块,将音频数据转换为文字信息,可以替代手动输入的繁琐过程。下面是一个示例代码,使用了百度AI平台上的语音识别API。

    # 安装百度AI平台Python SDK
    # pip install baidu-aip

    import os
    from aip import AipSpeech

    APP_ID = 'your App ID'
    API_KEY = 'your API Key'
    SECRET_KEY = 'your Secret Key'

    client = AipSpeech(APP_ID, API_KEY, SECRET_KEY)

    def audio_to_text(file_path):
        with open(file_path, 'rb') as fp:
            audio_data = fp.read()

        result = client.asr(audio_data, 'wav', 16000, {
            'dev_pid': 1536,
        })

        if result['err_no'] == 0:
            return result['result'][0]

        return ''

    file_path = 'your file path'
    text = audio_to_text(file_path)
    print(text)

五、Python录音模块

Python中有很多录音模块,每个模块都有不同的优点和不足。下面是几个常用的Python录音模块,供读者参考。

  • pyaudio: 它是Python中最流行的录音模块,可以跨平台使用,但需要安装额外的依赖库。
  • sounddevice: 该模块可以直接录制声音,并将其存储为numpy数组。与pyaudio不同,它不需要额外的依赖库。
  • soundfile: 该模块用于读取和写入音频文件,支持多种格式。
  • pydub: 该模块用于音频处理,支持读取、写入、剪辑和转换音频文件。

六、Python录音存储为文件

录音后,我们可以将音频数据存储为特定格式的音频文件。下面是一个示例代码,将录制的音频保存为wav格式的文件。

    import pyaudio
    import wave

    CHUNK = 1024
    FORMAT = pyaudio.paInt16
    CHANNELS = 1
    RATE = 16000
    RECORD_SECONDS = 5
    WAVE_OUTPUT_FILENAME = "output.wav"

    p = pyaudio.PyAudio()

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

    print("* recording")

    frames = []

    for i in range(0, int(RATE / CHUNK * RECORD_SECONDS)):
        data = stream.read(CHUNK)
        frames.append(data)

    print("* done recording")

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

    wf = wave.open(WAVE_OUTPUT_FILENAME, 'wb')
    wf.setnchannels(CHANNELS)
    wf.setsampwidth(p.get_sample_size(FORMAT))
    wf.setframerate(RATE)
    wf.writeframes(b''.join(frames))
    wf.close()

七、Python录音转文字

调用第三方API将音频数据转换为文字是一种非常实用的功能,下面是一个示例代码,将wav格式的音频文件转换为文字,并将结果保存到txt文件中。

    # 安装百度AI平台Python SDK
    # pip install baidu-aip

    import os
    from aip import AipSpeech

    APP_ID = 'your App ID'
    API_KEY = 'your API Key'
    SECRET_KEY = 'your Secret Key'

    client = AipSpeech(APP_ID, API_KEY, SECRET_KEY)

    def audio_to_text(file_path):
        with open(file_path, 'rb') as fp:
            audio_data = fp.read()

        result = client.asr(audio_data, 'wav', 16000, {
            'dev_pid': 1536,
        })

        if result['err_no'] == 0:
            return result['result'][0]

        return ''

    file_path = 'your file path'
    text = audio_to_text(file_path)

    with open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as f:
        f.write(text)

八、Python录音播放

录制的音频数据可以通过Python播放出来,下面是一个示例代码,使用PyAudio播放wav格式的音频文件。

    import pyaudio
    import wave

    CHUNK = 1024

    wf = wave.open('your file path', 'rb')

    p = pyaudio.PyAudio()

    stream = p.open(format=p.get_format_from_width(wf.getsampwidth()),
                    channels=wf.getnchannels(),
                    rate=wf.getframerate(),
                    output=True)

    data = wf.readframes(CHUNK)

    while data:
        stream.write(data)
        data = wf.readframes(CHUNK)

    stream.stop_stream()
    stream.close()

    p.terminate()

九、Python录音过程中切分

对于一个较长的音频文件,我们可能需要对其进行切分处理。下面是一个示例代码,将录音过程中的音频文件按照时间戳切分为多个短音频片段。

    import pyaudio
    import wave
    import time
    import os

    CHUNK = 1024
    FORMAT = pyaudio.paInt16
    CHANNELS = 1
    RATE = 16000
    RECORD_SECONDS = 60
    WAVE_OUTPUT_DIR = 'output'

    if not os.path.exists(WAVE_OUTPUT_DIR):
        os.makedirs(WAVE_OUTPUT_DIR)

    p = pyaudio.PyAudio()

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

    print("* recording")

    frames = []
    start_time = time.time()

    for i in range(0, int(RATE / CHUNK * RECORD_SECONDS)):
        data = stream.read(CHUNK)
        frames.append(data)

        if time.time() - start_time >= 10:
            wf = wave.open(os.path.join(WAVE_OUTPUT_DIR, f'{time.time()}.wav'), 'wb')
            wf.setnchannels(CHANNELS)
            wf.setsampwidth(p.get_sample_size(FORMAT))
            wf.setframerate(RATE)
            wf.writeframes(b''.join(frames))
            wf.close()

            frames = []
            start_time = time.time()

    print("* done recording")

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

总结

本文全面阐述了Python录音相关知识,介绍了Python录音机、Python录音无声时停止、Python录音代码、Python录音转化文字、Python录音模块、Python录音存储为文件、Python录音转文字、Python录音播放、Python录音过程中切分等方面的内容。读者可以根据自己的需求,选择相应的录音模块和调用API实现自己的录音代码。