python audio

从声卡读取数据和写入数据一样简单，下面我们用一个简单的声音监测小程序来展示一下如何用pyAudio读取声音数据。

# -*- coding: utf-8 -*-
from pyaudio import PyAudio, paInt16 
import numpy as np 
from datetime import datetime 
import wave 


# 将data中的数据保存到名为filename的WAV文件中
def save_wave_file(filename, data): 
    wf = wave.open(filename, 'wb') 
    wf.setnchannels(1) 
    wf.setsampwidth(2) 
    wf.setframerate(SAMPLING_RATE) 
    wf.writeframes("".join(data)) 
    wf.close() 



NUM_SAMPLES = 2000      # pyAudio内部缓存的块的大小
SAMPLING_RATE = 8000    # 取样频率
LEVEL = 1500            # 声音保存的阈值
COUNT_NUM = 20          # NUM_SAMPLES个取样之内出现COUNT_NUM个大于LEVEL的取样则记录声音
SAVE_LENGTH = 8         # 声音记录的最小长度：SAVE_LENGTH * NUM_SAMPLES 个取样

# 开启声音输入
pa = PyAudio() 
stream = pa.open(format=paInt16, channels=1, rate=SAMPLING_RATE, input=True, 
                frames_per_buffer=NUM_SAMPLES) 

save_count = 0 
save_buffer = [] 

while True: 
    # 读入NUM_SAMPLES个取样
    string_audio_data = stream.read(NUM_SAMPLES) 
    # 将读入的数据转换为数组
    audio_data = np.fromstring(string_audio_data, dtype=np.short) 
    # 计算大于LEVEL的取样的个数
    large_sample_count = np.sum( audio_data > LEVEL ) 
    print np.max(audio_data) 
    # 如果个数大于COUNT_NUM，则至少保存SAVE_LENGTH个块
    if large_sample_count > COUNT_NUM: 
        save_count = SAVE_LENGTH 
    else: 
        save_count -= 1 

    if save_count < 0: 
        save_count = 0 

    if save_count > 0: 
        # 将要保存的数据存放到save_buffer中
        save_buffer.append( string_audio_data ) 
    else: 
        # 将save_buffer中的数据写入WAV文件，WAV文件的文件名是保存的时刻
        if len(save_buffer) > 0: 
            filename = datetime.now().strftime("%Y-%m-%d_%H_%M_%S") + ".wav" 
            save_wave_file(filename, save_buffer) 
            save_buffer = [] 
            print filename, "saved"

此程序一开头是一系列的全局变量，用来配置录音的一些参数：以SAMPLING_RATE为采样频率，每次读入一块有NUM_SAMPLES个采样的数据块，当读入的采样数据中有COUNT_NUM个值大于LEVEL的取样的时候，将数据保存进WAV文件，一旦开始保存数据，所保存的数据长度最短为SAVE_LENGTH个块。WAV文件以保存时的时刻作为文件名。

从声卡读入的数据和从WAV文件读入的类似，都是二进制数据，由于我们用paInt16格式(16bit的short类型)保存采样值，因此将它自己转换为dtype为np.short的数组。