Python+pyaudio实现音频控制示例详解


Posted in Python onJuly 23, 2022

简介

PyAudio是一个跨平台的音频处理工具包,使用该工具包可以在Python程序中播放和录制音频,也可以产生wav文件等

安装

pip install PyAudio

注意:使用该命令安装时可能会报错,报错内容如下:

Python+pyaudio实现音频控制示例详解

针对该问题,我们使用whl文件进行安装,首先在网址下面找到以下文件并下载,根据自己的python版本及计算机系统下载相应文件即可。

Python+pyaudio实现音频控制示例详解

下载完成后,切换到文件所在目录,使用如下命令安装即可

pip3 install PyAudio-0.2.11-cp38-cp38-win_amd64.whl

pyaudio控制指定设备,录制音频/采集音频流/播放音频

#!/usr/bin/env python3
#-*- coding:utf-8 -*-
#------------- 音频设备操作模块 -------------------
#
#   功能:   录制/获取音频流/播放音频
#   时间:  2021-09-13
#
#--------------------------------------------------

import sys ,pyaudio, wave
from tqdm import tqdm

class UacAudioInAndOut:
    def __init__(self):
        """
            功能:   录音参数初始化
                    创建vad检测模块对象
            参数:   /
            返回值: /
        """
        self.input_format_dict = {"S8_LE":16, "S16_LE":8, "S24_LE":4, "S32_LE":2}
        self.framerate_list = [8000, 11025, 16000, 22050, 32000, 44100, 48000,
                            88200, 96000, 176400, 192000, 352800, 384000]

    def _inforPrintf(self, infor_content):
        """
            功能:   检测操作系统,使用正确编码
                    输出打印信息
            参数:   infor_content: 信息内容
            返回值: /
        """
        if sys.platform != "linux" and sys.platform != "darwin":
            infor_content = str(infor_content).encode("gbk","ignore").decode("gbk")
        print(infor_content)

    def GetAllDevInfor(self):
        """
            功能:   显示支持设备信息
            参数:   /
            返回值: /
        """
        PA = pyaudio.PyAudio()
        self._inforPrintf("----------------------< 本机支持设备 >------------------------------")
        for dev_index in range(PA.get_device_count()):
            self._inforPrintf("\n-------------------------------------------------------")
            for key in PA.get_device_info_by_index(dev_index):
                    self._inforPrintf("%s:%s"%(key, str(PA.get_device_info_by_index(dev_index)[key])))
            self._inforPrintf("========================================================")


    def GetUacDevInfor(self, devKeywordOrIndex=None):
        """
            功能:   获取UAC设备信息
            参数:   devKeywordOrIndex: 设备名称关键字或索引
            返回值: dic 设备信息字典
                    False 设备信息获取失败
        """
        PA = pyaudio.PyAudio()
        if devKeywordOrIndex == None:
            self._inforPrintf("\033[0;36;31m[UacAudioInAndOut] 未设设备, 当前使用默认设备\033[0m")
            return PA.get_default_input_device_info()
        if str(devKeywordOrIndex).isdigit():
            devKeywordOrIndex = int(devKeywordOrIndex)
            return PA.get_device_info_by_index(devKeywordOrIndex)

        uac_infor_list = []
        for uac_index in range(PA.get_device_count()):
            if PA.get_device_info_by_index(uac_index).get("name").find(str(devKeywordOrIndex)) >= 0:
                uac_infor_list.append(PA.get_device_info_by_index(uac_index))

        if len(uac_infor_list) > 1:
            self._inforPrintf("\033[0;36;33m[UacAudioInAndOut] UAC 设备有多个,\
                    请修正关键字, 当前设备如下: %s\033[0m"%str(uac_infor_list))
            return False
        else:
            return uac_infor_list.pop()

    def is_framerate_supported(self, setFramerate, UacAudioInHandle,
                                load_parame_dict, input_or_output="input"):
        """
            功能:   判断当配置在指定设备中是否支持
            参数:   setFramerate:       设置采样率
                    UacAudioInHandle:   设备句柄
                    load_parame_dict:   加载字典
                    input_or_output:    输入/输出功能
            返回值: bool True/False
        """
        try:
            if input_or_output == "input":
                UacAudioInHandle.is_format_supported(rate=float(setFramerate),
                            input_device=load_parame_dict['index'],
                            input_channels=load_parame_dict['setInputChannels'],
                            input_format=load_parame_dict['_setInputFormat'])
            else:
                UacAudioInHandle.is_format_supported(rate=float(setFramerate),
                            output_device=load_parame_dict['index'],
                            output_channels=load_parame_dict['maxOutputChannels'],
                            output_format=UacAudioInHandle.get_format_from_width(load_parame_dict['setOutputFormat']))
            return True
        except:
            return False

    def LoadUacAudioInDevice(self, maxStreamDuration=1000, setInputChannels=None,
                                        setInputFormat=None, devKeywordOrIndex=None):
        """
            功能:   加载音频获取设备
            参数:   maxStreamDuration=1000 默认一段流时长
                    setInputChannels:           通道数
                    setInputFormat:             位宽
                    devKeywordOrIndex:    录音设备关键字/索引
            返回值:
                    成功: UacAudioInHandle, StreamHandle, load_parame_dict
                    失败: False
        """
        try:
            load_parame_dict = {}
            uac_infor_dict = self.GetUacDevInfor(devKeywordOrIndex)
            if not setInputFormat:
                _Format = "S16_LE"
                self._inforPrintf("\033[0;36;33m[UacAudioInAndOut] 未设置位宽,使用默认 S16_LE \033[0m")
            else:
                _Format = setInputFormat
            setInputFormat = self.input_format_dict[_Format]

            if not setInputChannels or int(setInputChannels) > uac_infor_dict["maxInputChannels"]:
                setInputChannels = uac_infor_dict["maxInputChannels"]
                self._inforPrintf("\033[0;36;33m[UacAudioInAndOut] 输入通道未设置/超出当前设备最大值,使用默认最大通道 %s\
                                                                                    \033[0m"%setInputChannels)
            else:
                setInputChannels = int(setInputChannels)
            dev_index = uac_infor_dict["index"]
            load_parame_dict["index"]=dev_index
            load_parame_dict["setInputFormat"] = _Format
            load_parame_dict["_setInputFormat"] = setInputFormat
            load_parame_dict["setInputChannels"] = setInputChannels
            UacAudioInHandle = pyaudio.PyAudio()
            for setInputFramerate in self.framerate_list:
                if self.is_framerate_supported(setInputFramerate, UacAudioInHandle, load_parame_dict):
                    load_parame_dict["setInputFramerate"] = setInputFramerate
                    break
            #计算数据大小一段
            CHUNK_SIZE = int(setInputFramerate * maxStreamDuration / 1000)
            load_parame_dict["CHUNK_SIZE"] = CHUNK_SIZE
            self._inforPrintf("\033[0;36;38m[UacAudioInAndOut] 加载参数: %s\033[0m"%str(load_parame_dict))
            #加载设备
            StreamHandle = UacAudioInHandle.open(
                                format=load_parame_dict['_setInputFormat'],
                                channels=load_parame_dict['setInputChannels'],
                                rate=load_parame_dict['setInputFramerate'],
                                input=True,
                                input_device_index=load_parame_dict['index'],
                                start=False,
                                frames_per_buffer=int(CHUNK_SIZE))
            #开始流获取
            StreamHandle.start_stream()
            return UacAudioInHandle, StreamHandle, load_parame_dict
        except:
            self._inforPrintf("\033[0;36;31m[UacAudioInAndOut] Uac AudioIn 加载失败\033[0m")
            return False, False, False

    def LoadUacAudioOutDevice(self, devKeywordOrIndex):
        """
            功能:   加载音频输出设备
            参数:   /
            返回值: UacAudioInHandle 或 False
        """
        try:
            uac_infor_dict = self.GetUacDevInfor(devKeywordOrIndex)
            UacAudioInHandle = pyaudio.PyAudio()
            return UacAudioInHandle, uac_infor_dict
        except:
            return False


    def GetUacAudioInStream(self, StreamHandle, CHUNK_SIZE):
        """
            功能:   开始采集声卡音频
                    生成音频流
            参数:   UacAudioInHandle:   设备句柄
                    StreamHandle:       流句柄
            返回值  chunk_data 流数据
        """
        return StreamHandle.read(CHUNK_SIZE, exception_on_overflow=False) #防止溢出


    def UacAudioOutPlay(self, playWavFile, Repeat=None, Pdict=None, devKeywordOrIndex=None,):
        """
            功能:   可以循环播放指定文件
            参数:   playWavFile:            播放文件路径
                    Repeat:                 循环播放次数
                    CustomizeAudioParam:    自定义播放参数
            返回值: /
        """
        UacAudioInHandle, uac_infor_dict = self.LoadUacAudioOutDevice(devKeywordOrIndex)
        self._inforPrintf(str(uac_infor_dict).encode("gbk","ignore").decode("gbk"))
        self._inforPrintf("\033[1;36;34m[UacAudioInAndOut] 指定设备: %s\t播放文件: %s\t循环总数: %s\
                                            \033[0m"%(devKeywordOrIndex, playWavFile,Repeat))
        try:
            chunk=1024
            pfb = wave.open(playWavFile, 'rb')
            setOutputFormat = pfb.getsampwidth()
            setOutputChannels = pfb.getnchannels()
            setOutputFramerate = pfb.getframerate()
            uac_infor_dict['setOutputFormat'] = setOutputFormat

            if setOutputChannels > uac_infor_dict["maxOutputChannels"]:
                self._inforPrintf("\033[0;36;31m[UacAudioInAndOut] 当前通道数,在该设备上不支持, \
                                设备最大通道数: %s\033[0m"%uac_infor_dict["maxOutputChannels"])
                return False
            if not self.is_framerate_supported(setOutputFramerate, UacAudioInHandle, uac_infor_dict, "output"):
                self._inforPrintf("\033[0;36;31m[UacAudioInAndOut] 当前文件采样率,在该设备上不支持,\
                                    设备默认采样率: %s\033[0m"%uac_infor_dict["defaultSampleRate"])
                return False
            else:
                uac_infor_dict["defaultSampleRate"] = setOutputFramerate
            stream = UacAudioInHandle.open(
                                output_device_index=uac_infor_dict['index'],
                                format=UacAudioInHandle.get_format_from_width(setOutputFormat),
                                channels=setOutputChannels,
                                rate=setOutputFramerate,
                                output=True)

            if Repeat == "Dead_cycle":
                self._inforPrintf("\033[1;36;33m[UacAudioInAndOut] Dead cycle play !!! \033[0m")
                while True:
                    if type(Pdict) == dict and Pdict["play status"] == "stop":
                        break
                    pfb = wave.open(playWavFile, 'rb')
                    while True:
                        data = pfb.readframes(chunk)
                        if not data:
                            break
                        stream.write(data)
            else:
                for index in tqdm(range(int(Repeat))):
                    if type(Pdict) == dict and Pdict["play status"] == "stop":
                        break
                    pfb = wave.open(playWavFile, 'rb')
                    while True:
                        data = pfb.readframes(chunk)
                        if not data:
                            break
                        stream.write(data)

            stream.stop_stream()
            stream.close()
            self.CloseAudioDevice(UacAudioInHandle)
            return True
        except:
            stream.stop_stream()
            stream.close()
            return False


    def UacAudioInRecord(self, saveWavFile, recordTime, #单位秒
                        setInputChannels=None,
                        setInputFormat=None,
                        devKeywordOrIndex=None):
        """
            功能:   录制音频文件
            参数:   recordTime:         录音时长, 单位(s)
                    setInputFramerate:  采样率
                    setInputChannels:   通道数
                    setInputFormat:     位宽
                    devKeywordOrIndex:      录音设备索引
            返回值: /
        """
        maxStreamDuration=1000
        load_parame_dict = {}
        UacAudioInHandle, StreamHandle, load_parame_dict = self.LoadUacAudioInDevice(
                                                                    maxStreamDuration,
                                                                    setInputChannels,
                                                                    setInputFormat,
                                                                    devKeywordOrIndex)
        if not UacAudioInHandle or not StreamHandle:
            self._inforPrintf("\033[0;36;31m[UacAudioInAndOut] 录音失败\033[0m")
            return False

        self._inforPrintf("\033[1;36;34m[UacAudioInAndOut] 录音 -> 文件名: %s 时长: %s\
                                            \033[0m"%(saveWavFile,recordTime))
        self._inforPrintf(load_parame_dict["CHUNK_SIZE"])
        data_list = []
        for recordTime_index in range(int(recordTime)):
            data = None
            data = StreamHandle.read(load_parame_dict["CHUNK_SIZE"], exception_on_overflow=False)
            data_list.append(data)
        StreamHandle.stop_stream()
        StreamHandle.close()
        self.CloseAudioDevice(UacAudioInHandle)
        with wave.open(saveWavFile, "wb") as wavfb:
            wavfb.setnchannels(load_parame_dict["setInputChannels"])
            wavfb.setsampwidth(UacAudioInHandle.get_sample_size(load_parame_dict["_setInputFormat"]))
            wavfb.setframerate(load_parame_dict["setInputFramerate"])
            wavfb.writeframes(b''.join(data_list))

        """
            功能:   关闭音频流设备
            参数:   UacAudioInHandle
            返回值: bool True/False
        """
        try:
            StreamHandle.stop_stream()
            StreamHandle.close()
            self.CloseAudioDevice()
            return True
        except:
            return False

    def CloseAudioDevice(self, UacAudioDeviceHandle):
        """
            功能:   释放 Audio 设备
            参数:   UacAudioDeviceHandle
            返回值: bool True/False
        """
        try:
            UacAudioDeviceHandle.terminate()
            return True
        except:
            return False


if __name__=="__main__":
    asv = UacAudioInAndOut()
    asv.GetAllDevInfor()
    #asv.UacAudioOutPlay(sys.argv[1], int(sys.argv[2]), None, sys.argv[3])
    asv.UacAudioInRecord(sys.argv[1], sys.argv[2])

以上就是Python+pyaudio实现音频控制示例详解的详细内容,更多关于Python pyaudio音频控制的资料请关注三水点靠木其它相关文章!

Python 相关文章推荐
Python中字典和JSON互转操作实例
Jan 19 Python
python通过邮件服务器端口发送邮件的方法
Apr 30 Python
pymongo实现多结果进行多列排序的方法
May 16 Python
Python如何import文件夹下的文件(实现方法)
Jan 24 Python
速记Python布尔值
Nov 09 Python
python中返回矩阵的行列方法
Apr 04 Python
对Python生成器、装饰器、递归的使用详解
Jul 19 Python
django多文件上传,form提交,多对多外键保存的实例
Aug 06 Python
linux下python中文乱码解决方案详解
Aug 28 Python
Python 函数绘图及函数图像微分与积分
Nov 20 Python
Python udp网络程序实现发送、接收数据功能示例
Dec 09 Python
python开发入门——列表生成式
Sep 03 Python
python高温预警数据获取实例
Jul 23 #Python
Python中的socket网络模块介绍
Jul 23 #Python
python解析照片拍摄时间进行图片整理
Jul 23 #Python
Python docx库删除复制paragraph及行高设置图片插入示例
Jul 23 #Python
Python 避免字典和元组的多重嵌套问题
Jul 15 #Python
Pytorch中expand()的使用(扩展某个维度)
Jul 15 #Python
Python实现聚类K-means算法详解
Jul 15 #Python
You might like
php获取数组中重复数据的两种方法
2013/06/28 PHP
php获取网页中图片、DIV内容的简单方法
2014/06/19 PHP
PHP实现在线阅读PDF文件的方法
2015/06/17 PHP
php计算多个集合的笛卡尔积实例详解
2017/02/16 PHP
PHP如何通过表单直接提交大文件详解
2019/01/08 PHP
使用git迁移Laravel项目至新开发环境的步骤详解
2020/04/06 PHP
JavaScript 对象成员的可见性说明
2009/10/16 Javascript
innerHTML 和 getElementsByName 在IE下面的bug 的解决
2010/04/09 Javascript
23个Javascript弹出窗口特效整理
2011/02/25 Javascript
JS Map 和 List 的简单实现代码
2013/07/08 Javascript
基于javascript实现图片预加载
2016/01/05 Javascript
ReactNative页面跳转实例代码
2016/09/27 Javascript
Javascript中的 “&amp;” 和 “|” 详解
2017/02/02 Javascript
angularjs之$timeout指令详解
2017/06/13 Javascript
Angular之toDoList的实现代码示例
2017/12/02 Javascript
使用vue如何构建一个自动建站项目
2018/02/05 Javascript
Vue 中对图片地址进行拼接的方法
2018/09/03 Javascript
vue里的data要用return返回的原因浅析
2019/05/28 Javascript
js实现橱窗展示效果
2020/01/11 Javascript
Vue跨域请求问题解决方案过程解析
2020/08/07 Javascript
微信小程序反编译的实现
2020/12/10 Javascript
[00:32]2018DOTA2亚洲邀请赛Mineski出场
2018/04/04 DOTA
python中stdout输出不缓存的设置方法
2014/05/29 Python
python中利用xml.dom模块解析xml的方法教程
2017/05/24 Python
Python基于回溯法子集树模板解决野人与传教士问题示例
2017/09/11 Python
python使用openpyxl库修改excel表格数据方法
2018/05/03 Python
Python 面试中 8 个必考问题
2018/11/16 Python
python3 map函数和filter函数详解
2019/08/26 Python
tensorflow 初始化未初始化的变量实例
2020/02/06 Python
VSCode配合pipenv搞定虚拟环境的实现方法
2020/05/17 Python
Python 如何创建一个线程池
2020/07/28 Python
民警群众路线教育实践活动对照检查材料
2014/10/04 职场文书
公司股份合作协议书
2014/12/07 职场文书
美术教师个人总结
2015/02/06 职场文书
英语导游词
2015/02/13 职场文书
领导干部学习心得体会
2016/01/23 职场文书