Python录音全面详解

发布时间：2023-05-18

Python录音相关知识详解

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。

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