I am looking for ways to directly encode mp3 files from the microphone without saving to an intermediate wav file. There are tons of examples for saving to a wav file out there and a ton of examples for converting a wav file to mp3. But I have had no luck finding a way to save an mp3 directly from the mic. For example I am using the below example found on the webs to record to a wav file.
Am hoping to get suggestions on how to convert the frames list (pyaudio stream reads) to an mp3 directly. Or alternatively, stream the pyaudio microphone input directly to an mp3 via ffmpeg without populating a list/array with read data. Thank you very much!
import pyaudio
import wave
# the file name output you want to record into
filename = "recorded.wav"
# set the chunk size of 1024 samples
chunk = 1024
# sample format
FORMAT = pyaudio.paInt16
# mono, change to 2 if you want stereo
channels = 1
# 44100 samples per second
sample_rate = 44100
record_seconds = 5
# initialize PyAudio object
p = pyaudio.PyAudio()
# open stream object as input & output
stream = p.open(format=FORMAT,
channels=channels,
rate=sample_rate,
input=True,
output=True,
frames_per_buffer=chunk)
frames = []
print("Recording...")
for i in range(int(44100 / chunk * record_seconds)):
data = stream.read(chunk)
frames.append(data)
print("Finished recording.")
# stop and close stream
stream.stop_stream()
stream.close()
# terminate pyaudio object
p.terminate()
# save audio file
# open the file in 'write bytes' mode
wf = wave.open(filename, "wb")
# set the channels
wf.setnchannels(channels)
# set the sample format
wf.setsampwidth(p.get_sample_size(FORMAT))
# set the sample rate
wf.setframerate(sample_rate)
# write the frames as bytes
wf.writeframes(b"".join(frames))
# close the file
wf.close()
I was able to find a way to convert the pyaudio pcm stream to mp3 without saving to an intermediate wav file using a lame 3.1 binary from rarewares. I'm sure it can be done with ffmpeg as well but since ffmpeg uses lame to encode to mp3 I thought I would just focus on lame.
For converting the raw pcm array to an mp3 directly, remove all the wave file operations and replace with the following. This pipes the data into lame all in one go.
raw_pcm = b''.join(frames)
l = subprocess.Popen("lame - -r -m m recorded.mp3", stdin=subprocess.PIPE)
l.communicate(input=raw_pcm)
For piping the pcm data into lame as it is read, I used the following. I'm sure you could do this in a stream callback if you wished.
l = subprocess.Popen("lame - -r -m m recorded.mp3", stdin=subprocess.PIPE)
for i in range(int(44100 / chunk * record_seconds)):
l.stdin.write(stream.read(chunk))
I should note, that either way, lame did not start encoding until after the data was finished piping in. When piping in the data on each stream read, I assumed the encoding would start right away, but that was not the case.
Also, using .stdin.write may cause some trouble if stdout and stderr buffers arent read. Something I need to look into further.
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I just want to know if there is a way to input something real-time into the microphone with python. I am planning to make an open-source real-time noise cancellation app like Krisp.
You can give pyaudio a shot.
python -m pip install pyaudio
PyAudio example
import pyaudio
import wave
FORMAT = pyaudio.paInt16
CHANNELS = 2
RATE = 44100
CHUNK = 1024
RECORD_SECONDS = 5
WAVE_OUTPUT_FILENAME = "your-rockstar-voice.wav"
audio = pyaudio.PyAudio()
# start Recording
stream = audio.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 "finished recording"
# stop Recording
stream.stop_stream()
stream.close()
audio.terminate()
waveFile = wave.open(WAVE_OUTPUT_FILENAME, 'wb')
waveFile.setnchannels(CHANNELS)
waveFile.setsampwidth(audio.get_sample_size(FORMAT))
waveFile.setframerate(RATE)
waveFile.writeframes(b''.join(frames))
waveFile.close()
I was searching for a solution made with python for live noise canceling problem, because I have a noisy neighbor. So, in my searches I found this Python solution:
rattlesnake - A python application that does noise cancellation
As I noticed, the live mode captures noise from a microphone while playing an audio file. So, the output stream plays the audio file joining the inverted waves for canceling noise, like those ear phones that have noise canceling system.
I'm planning to create a noise canceling system using a Raspberry PI running something like this live noise canceling to create a silence zone at home. As I noticed, it requires some changes on the original code because the live mode requires a mp3 file as parameter.
I know there are similar questions about this out there, but I haven't found an answer to this problem yet.
My (albeit unoriginal) goal is to create a Virtual Assistant via Python and eventually be ran on a Raspberry Pi. I started with just most simple way to record/play audio with Python and naturally found pyaudio (as well as a swath of other libraries, speechrecognition/sounddevices/etc.). My problem however is that it seems I am unable to even make a recording.
First I run the following script to see what devices are available:
>>> import pyaudio
>>> audio = pyaudio.PyAudio()
>>> for i in range(audio.get_device_count()):
... print(i, audio.get_device_info_by_index(i).get('name'))
...
0 Built-in Microphone
1 Built-in Output
I then use the device index to identify what I am using to record (0 Built-in Microphone) in the following script, which should record a 3 second clip and save it to test1.wav:
import pyaudio
import wave
import io
form_1 = pyaudio.paInt16 # 16-bit resolution
chans = 1 # 1 channel
samp_rate = 44100 # 44.1kHz sampling rate
chunk = 4096 # 2^12 samples for buffer
record_secs = 3 # seconds to record
dev_index = 0 # device index found by p.get_device_info_by_index(ii)
wav_output_filename = 'test1.wav' # name of .wav file
audio = pyaudio.PyAudio() # create pyaudio instantiation
# create pyaudio stream
stream = audio.open(format = form_1,rate = samp_rate,channels = chans,
input_device_index = dev_index,input = True,
frames_per_buffer=chunk)
print("recording")
frames = []
# loop through stream and append audio chunks to frame array
for ii in range(0,int((samp_rate/chunk)*record_secs)):
data = stream.read(chunk)
frames.append(data)
print("finished recording")
print(frames)
# stop the stream, close it, and terminate the pyaudio instantiation
stream.stop_stream()
stream.close()
audio.terminate()
# save the audio frames as .wav file
wavefile = wave.open(wav_output_filename,'wb')
wavefile.setnchannels(chans)
wavefile.setsampwidth(audio.get_sample_size(form_1))
wavefile.setframerate(samp_rate)
wavefile.writeframes(b''.join(frames))
wavefile.close()
However the output of the print(frames) is a list of byte-strings that resemble:
b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x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Which suggests to me that the python script never actually accesses the microphone and just records nothing for 3 seconds.
Anyone have any suggestions here? Anything would help, been at it for well over 6 hours now.
I am running macOS Mojave 10.14 as an FYI.
EDIT:
I can confirm that it is localized to whatever my setup is on this mac. I was able to transfer the exact same code to a different machine and it worked correctly. Any thoughts on what might be keeping python from having access to the microphone?
Currently I'm using NumPy to generate the WAV file from a NumPy array. I wonder if it's possible to play the NumPy array in realtime before it's actually written to the hard drive. All examples I found using PyAudio rely on writing the NumPy array to a WAV file first, but I'd like to have a preview function that just spits out the NumPy array to the audio output.
Should be cross-platform, too. I'm using Python 3 (Anaconda distribution).
This has worked! Thanks for help!
def generate_sample(self, ob, preview):
print("* Generating sample...")
tone_out = array(ob, dtype=int16)
if preview:
print("* Previewing audio file...")
bytestream = tone_out.tobytes()
pya = pyaudio.PyAudio()
stream = pya.open(format=pya.get_format_from_width(width=2), channels=1, rate=OUTPUT_SAMPLE_RATE, output=True)
stream.write(bytestream)
stream.stop_stream()
stream.close()
pya.terminate()
print("* Preview completed!")
else:
write('sound.wav', SAMPLE_RATE, tone_out)
print("* Wrote audio file!")
Seems so simple now, but when you don't know Python very well, it seems like hell.
This is really simple with python-sounddevice:
import sounddevice as sd
sd.play(myarray, 44100)
As you can see in the examples, pyaudio just reads data from the WAV file and writes that to the stream.
It is not necessary to write a WAV file first, you just need a stream of data in the right format.
I'm adding the example below in case the link ever goes dead (note that I didn't write this code):
"""PyAudio Example: Play a WAVE file."""
import pyaudio
import wave
import sys
CHUNK = 1024
if len(sys.argv) < 2:
print("Plays a wave file.\n\nUsage: %s filename.wav" % sys.argv[0])
sys.exit(-1)
wf = wave.open(sys.argv[1], '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()
This plays mono aifc files, but for any stereo files I get a loud blast of static:
import pyaudio
import aifc
CHUNK = 1024
wf = aifc.open('C:\\path_to_file.aiff', '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()
The stereo file I am testing with: https://archive.org/details/TestAifAiffFile
I'm on windows 7, if that's important.
Swapping every other sample does the trick. Load up the whole file into data, then do
a = numpy.fromstring(data, dtype = '<i2')
temp = a[1::2]
a[1::2] = a[::2]
a[::2] = temp
Then play a as though it were a string of audio samples rather than a numpy array. I've tested it on two different aiff files, and in both cases it preserves both channels and plays correctly.
This works probably because the file has an opposite byte order to what pyaudio expects.
I tried your code on Linux, and I also get a horrible noise.
The aifc module seems to read the file correctly, I converted it to a NumPy array and this looks fine:
import numpy as np
data = wf.readframes(wf.getnframes())
sig = np.frombuffer(data, dtype='<i2').reshape(-1, wf.getnchannels())
So I guess the problem is in PyAudio or in your usage of it.
I don't know a solution but I can offer you an alternative: Use soundfile and sounddevice.
import soundfile as sf
import sounddevice as sd
data, fs = sf.read('02DayIsDone.aif')
sd.play(data, fs, blocking=True)
Instead of doing tricky stuffs with the byte chain, you could also consider the audioread package instead of aifc/wave/... It decodes your audio file using whichever backend is available and regardless of the file format, it always returns buffers of 16-bit little-endian signed integer PCM data that you can feed pyaudio with.
I'm trying to create a spectrogram program (in python), which will analyze and display the frequency spectrum from a microphone input in real time. I am using a template program for recording audio from here: http://people.csail.mit.edu/hubert/pyaudio/#examples (recording example)
This template program works fine, but I am unsure of the format of the data that is being returned from the data = stream.read(CHUNK) line. I have done some research on the .wav format, which is used in this program, but I cannot find the meaning of the actual data bytes themselves, just definitions for the metadata in the .wav file.
I understand this program uses 16 bit samples, and the 'chunks' are stored in python strings. I was hoping somebody could help me understand exactly what the data in each sample represents. Even just a link to a source for this information would be helpful. I tried googling, but I don't think I know the terminology well enough to search accurately.
stream.read gives you binary data. To get the decimal audio samples, you can use numpy.fromstring to turn it into a numpy array or you use Python's built-in struct.unpack.
Example:
import pyaudio
import numpy
import struct
CHUNK = 128
p = pyaudio.PyAudio()
stream = p.open(format=pyaudio.paInt16, channels=1, rate=44100, input=True, frames_per_buffer=CHUNK)
data = stream.read(CHUNK)
print numpy.fromstring(data, numpy.int16) # use external numpy module
print struct.unpack('h'*CHUNK, data) # use built-in struct module
stream.stop_stream()
stream.close()
p.terminate()