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?
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The Question
I want to load an audio file of any type (mp3, m4a, flac, etc) and write it to an output stream.
I tried using pydub, but it loads the entire file at once which takes forever and runs out of memory easily.
I also tried using python-vlc, but it's been unreliable and too much of a black box.
So, how can I open large audio files chunk-by-chunk for streaming?
Edit #1
I found half of a solution here, but I'll need to do more research for the other half.
TL;DR: Use subprocess and ffmpeg to convert the file to wav data, and pipe that data into np.frombuffer. The problem is, the subprocess still has to finish before frombuffer is used.
...unless it's possible to have the pipe written to on 1 thread while np reads it from another thread, which I haven't tested yet. For now, this problem is not solved.
I think the python package https://github.com/irmen/pyminiaudio can be of helpful. You can stream an audio file like this
import miniaudio
audio_path = "my_audio_file.mp3"
target_sampling_rate = 44100 #the input audio will be resampled a this sampling rate
n_channels = 1 #either 1 or 2
waveform_duration = 30 #in seconds
offset = 15 #this means that we read only in the interval [15s, duration of file]
waveform_generator = miniaudio.stream_file(
filename = audio_path,
sample_rate = target_sampling_rate,
seek_frame = int(offset * target_sampling_rate),
frames_to_read = int(waveform_duration * target_sampling_rate),
output_format = miniaudio.SampleFormat.FLOAT32,
nchannels = n_channels)
for waveform in waveform_generator:
#do something with the waveform....
I know for sure that this works on mp3, ogg, wav, flac but for some reason it does not on mp4/acc and I am actually looking for a way to read mp4/acc
I'm trying to detect system sounds on windows and I figured I could use the pyaudio module since winrt didn't work for me.
I've got this code that lists all the devices, and I know I can open streams with pyaudio
import pyaudio
p = pyaudio.PyAudio()
for i in range(p.get_device_count()):
dev = p.get_device_info_by_index(i)
print(dev)
but how can I tell whether any of these devices are currently outputting sound? Do I open a stream for each one and take the mean square root of the bytes? If this is an XY problem and I'd be better off using another module, please let me know
I've done this before with a library called PyCaw (Python Core Audio for Windows)
first pip install pycaw
For some reason this install would only work when running as administrator, but that could be an issue specific to my machine
The following will list the processes currently outputting audio.
from pycaw.pycaw import AudioUtilities
sessions = AudioUtilities.GetAllSessions()
for session in sessions:
print(session.Process)
for some reason it seems to always have a None reference at the end, but you should be able to deal with that pretty easily
In python I didn't find any very effective module to retrieve the internal audio of a pc, rather I found a way to simulate the output devices as Input using Stereo Mixer on windows platform.
Please refer to this link to enable stereo mixer on your windows environment.
After that find the index on which the stereo mixer is located using this code :
import pyaudio
p = pyaudio.PyAudio()
for i in range(p.get_device_count()):
print("\n\n Index " + str(i) + " :\n")
dev = p.get_device_info_by_index(i)
print(dev.get('name'))
print("------------------------------------------------------------")
This code will list all the audio devices along with their indexes. Note the index of Stereo Mixer in your pc.
Here comes the main code to detect sound, replace the device variable's value with the index of Stereo Mixer. For me it was 2.
import pyaudio
import audioop
p = pyaudio.PyAudio()
CHUNK = 1024
FORMAT = pyaudio.paInt16
RATE = 44100
silent_threshold = 1
device = 2
stream = p.open(format=FORMAT, channels = p.get_device_info_by_index(device).get('maxInputChannels') , rate=RATE, input = True , frames_per_buffer=CHUNK , input_device_index = device)
while True:
data=stream.read(CHUNK)
threshold = audioop.max(data , 2)
print(threshold)
if threshold > silent_threshold :
print("Sound found at index " + str(device))
else :
print("Sound not found at index " + str(device))
p.terminate()
Note the use of silent_threshold, the more you increase its value the less reactive it becomes. For example if you want to detect absolute silence use 1 or to detect quietness use 20 , it depends upon your sound playback on your pc.
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'm trying to use pyaudio to play some wave files but I'm always having slow/crackling/garbled outputs.
When I play this wave file as described bellow, the audio plays just fine:
$ wget http://www.freespecialeffects.co.uk/soundfx/sirens/police_s.wav
$ aplay police_s.wav
However, when I open the 'play_wave.py' example from /pyaudio/test, the audio is so slow and garbled that is useless for any application.
"""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('police_s.wav', 'rb')
# instantiate PyAudio (1)
p = pyaudio.PyAudio()
# open stream (2)
stream = p.open(format=p.get_format_from_width(wf.getsampwidth()),
channels=wf.getnchannels(),
rate=wf.getframerate(),
output=True)
# read data
data = wf.readframes(CHUNK)
# play stream (3)
while data != '':
stream.write(data)
data = wf.readframes(CHUNK)
# stop stream (4)
stream.stop_stream()
stream.close()
# close PyAudio (5)
p.terminate()
To reproduce a similar poor quality on your laptop/PC, just make the CHUNK = 1 (the output is pretty similar on my Ubuntu)
Additional information:
What I tried:
1- Another Raspberry Pi B+.
2- Change the audio samples per buffer:
As I was supposing the problem was the audio samples per buffer (the CHUNK variable in this example), I made a loop to increment the CHUNK by 1 and played the audio for each increment. I could notice a slight difference for some CHUNK values, but nothing even close to the quality that I get when I play it by aplay. However, I could notice a big difference between this two files:
1- police_s.wav = 8 bits , 22000Hz, Mono , 176 kb/s -> Way better than the beat.wav played by the same CHUNK (2048)
2- beat.wav = 16bits , 44100Hz, Stereo, 1411 kb/s
When I play the same audio through the example /pyaudio/test/play_wave_callback.py, the output is almost perfect, excepting some interruptions at the end of the audio. So I saw that it doesn't set the CHUNK. It uses the frame_count parameter in the callback function, so I printed it and saw that it was 1024 ¬¬, the same default value that came with the example /pyaudio/test/play_wave.py and that results in a garbled audio.
3- pyaudio 0.2.4:
Since hayderOICO mentioned he was using pyaudio 0.2.4 and said "I'm using PyAudio fine.", I decided to give a try on that older version but I got the same result...
4- Added disable_audio_dither=1 to config.txt
I'm using: Raspberry Pi B+ Raspbian python 2.7.3 pyaudio v0.2.8 portaudio19-dev TRRS analog audio
How I installed everything:
1st try:
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get -y install python-dev python-numpy cython python-smbus portaudio19-dev
$ git clone http://people.csail.mit.edu/hubert/git/pyaudio.git
$ cd pyaudio
$ sudo python setup.py install
2nd try:
$ sudo apt-get install python-pyaudio
3rd try:
From GitHub: https://github.com/jleb/pyaudio
It's very frustrating having the library's example not working properly on Pi. I don't think it's a hardware limitation since the same audio plays well with aplay and other libraries like pygame and SDL2.
I am new to Raspberry Pi and audio programming, so I hope to be doing something stupid...
As I am already using a specific wrapper for pyaudio, I really would like to keep using it instead of moving to another library...
I appreciate any help, suggestions and advice.
Thanks in advance!
I had a similar problem on my raspberry pi (and on my mac). In my experience the pyaudio library is a pain to work with (after 2 weeks of battling it, I ended up using pygame). What worked for me was to check the default sample rate of the audio out and check that its the same and play sounds back as numpy arrays.
So on the RPi, I'd check (extrapolating from ubuntu here...) the files
/etc/pulse/daemon.conf
and
/etc/asound.conf or
~/.asoundrc
Does direct playback of numpy arrays work? If so you could do it in a roundabout way... Here is some code to test if you like
import pyaudio
import numpy as np
def gensin(frequency, duration, sampRate):
""" Frequency in Hz, duration in seconds and sampleRate
in Hz"""
cycles = np.linspace(0,duration*2*np.pi,num=duration*sampRate)
wave = np.sin(cycles*frequency,dtype='float32')
t = np.divide(cycles,2*np.pi)
return t, wave
frequency=8000 #in Hz
duration=1 #in seconds
sampRate=44100 #in Hz
t, sinWav = gensin(frequency,duration,sampRate)
p = pyaudio.PyAudio()
stream = p.open(format = pyaudio.paInt32,
channels = 1,
rate = sampRate,
output = True)
stream.start_stream()
stream.write(sinWav)
This worked on my RPi and mac, but as said before I ended up using pygame because even with on and off ramps I couldn't get rid of crackling at the beginning and end and sample rate wasn't something that could be easily changed. I would really recommend against pyaudio, but if you are set on it I wish you the best of luck! :)
I'm facing same issue on Raspberry Pi with pyaudio. Using a higher value of chunk size (e.g. 40960) and passing it by frames_per_buffer
upon p.open would make music playback much smoother, less popping and static noise comparing to the smaller value of chunk size (e.g. 1024).
I had the same problem. But this fixed it: As the first response says, just pass the "frames_per_buffer" argument to the p.open call:
CHUNK=4096
wf = wave.open(filename, 'rb')
stream = p.open(format=p.get_format_from_width(wf.getsampwidth()),
channels=wf.getnchannels(),
rate=wf.getframerate(),
output=True, frames_per_buffer=CHUNK)
data = wf.readframes(CHUNK)
while len(data) > 0:
print(len(data))
stream.write(data)
data = wf.readframes(CHUNK)
There is this youtube channel that uploads one videos per week at exactly the same time every week.
Is it somewhat possible to create a python script that creates a podcast out of it.
What Library should I be learning to make this thing possible or is it even possible in the first place?
Thanks
Interesting. There are legal blah blah blah rights blah blah blah... but you know that already.
I would think if you have a link that auto-plays on page open you could use webbrowser with PyAudio as a simple way to rip the audio from a youtube video. This would require you to play the whole thing and doesn't take into account how long the play time is, but it may get you started.
""" A wire between input and output. """
import pyaudio
import sys
import webbrowser
# open the page
webbrowser.open(AUTOPLAY_URL)
chunk = 1024
FORMAT = pyaudio.paInt16
CHANNELS = 1
RATE = 44100
RECORD_SECONDS = 5
p = pyaudio.PyAudio()
stream = p.open(format = FORMAT,
channels = CHANNELS,
rate = RATE,
input = True,
output = True,
frames_per_buffer = chunk)
print "* recording"
for i in range(0, 44100 / chunk * RECORD_SECONDS):
data = stream.read(chunk)
stream.write(data, chunk)
print "* done"
stream.stop_stream()
stream.close()
p.terminate()
This is just code form the pyaudio page. I haven't tried to run it but if your lucky it will work.
How to package and serve the resulting audio file is another issue.
youtube-dl is a python script that can download YouTube movies in the various available formats. It will also do the audio conversion for you if you have the lame mp3 library installed