用Python打造专属录音机:从零开始实现语音录制_编码文章

最近在折腾一些有趣的Python项目时，我发现实现一个简单的录音功能竟然如此方便。今天，就让我们一起探索如何用Python打造一个专属的录音机。你是否也想过，在需要的时候，快速录制一段语音备忘，或者为你的程序添加一些声音交互？接下来，我会一步步带你实现这个小目标。

准备工作：安装必要的库

在开始编写代码之前，我们需要安装两个关键的Python库：sounddevice和scipy。这两个库分别负责音频的录制和wav文件的读写。你可以使用以下命令进行安装：

pip install sounddevice
pip install scipy

sounddevice库提供了与音频设备交互的功能，而scipy库则提供了强大的科学计算能力，其中包括处理音频文件的模块。安装完成后，我们就可以开始编写代码了。

核心代码：实现音频录制

以下是实现音频录制的核心代码。我们将首先导入所需的库，然后设置一些必要的参数，如采样率（sample rate）。

import sounddevice as sd
from scipy.io.wavfile import write

# 设置采样率，采样率越高，音质越好，文件越大
fs = 44100

# 提示用户输入录制时长
second = int(input("请输入录音时长（秒）："))
print("开始录音....\n")

# 使用sounddevice进行录音
#  sd.rec() 函数接受录音时长，采样率和声道数等参数
record_voice = sd.rec(int(second * fs), samplerate=fs, channels=2)
# 等待录音完成
sd.wait()

# 将录音保存为wav文件
write("MyRecording.wav", fs, record_voice)
print("录音完成，文件已保存，请查看文件夹")

在这段代码中，我们首先导入了sounddevice和scipy.io.wavfile库。然后，我们定义了采样率 fs 为 44100 Hz，这是一个常用的音频采样率。接下来，我们提示用户输入录音时长，并将用户输入的时间乘以采样率，以便计算录音所需的样本数量。

sounddevice.rec()函数是录音的核心，它接受录音的样本数、采样率和声道数作为参数，返回一个包含录音数据的NumPy数组。sounddevice.wait()函数则用于等待录音完成。最后，我们使用scipy.io.wavfile.write()函数将录音数据保存为wav文件。

代码详解

采样率 (fs)：采样率指的是每秒钟从模拟信号中提取样本的数量。常见的采样率有 44100Hz (CD 音质) 和 48000Hz (DVD 音质)。更高的采样率意味着更高的音质，但同时也会导致更大的音频文件。
录音时长 (second)：用户可以通过终端输入需要录制的时间长度，这个时间长度决定了录音的持续时间。
sd.rec() 函数:这个函数负责启动录音过程，接受以下几个关键参数：int(second * fs): 录音的总采样点数，通过录音时长（秒）乘以采样率（Hz）计算得到。samplerate=fs: 采样率，决定了音频信号的数字化精度。channels=2: 声道数，2 表示立体声。
sd.wait() 函数:这个函数会暂停程序执行，直到录音过程完成。
write() 函数:这个函数负责将录音数据写入 WAV 文件，接受以下参数："MyRecording.wav": 输出文件名，可根据需要修改。fs: 采样率，必须与录音时的采样率一致。record_voice: 从sd.rec()函数返回的录音数据。

运行代码

将上述代码保存为 .py 文件，例如 recorder.py，然后在终端中运行：

python recorder.py

程序会提示你输入录音时长，输入后程序将开始录音。录音完成后，你会在当前目录下看到一个名为 MyRecording.wav 的文件，这就是你刚刚录制的音频。

实战案例：构建一个语音备忘录

我们可以将上述代码扩展成一个简单的语音备忘录工具。例如，可以添加一个循环，让用户可以多次录音，或者使用GUI界面，让用户界面更加友好。

import sounddevice as sd
from scipy.io.wavfile import write
import os

fs = 44100

while True:
    choice = input("是否开始录音？(y/n): ")
    if choice.lower() != 'y':
        break

    second = int(input("请输入录音时长（秒）："))
    print("开始录音....\n")

    record_voice = sd.rec(int(second * fs), samplerate=fs, channels=2)
    sd.wait()

    filename = input("请输入文件名（不包含扩展名）：")
    filename = f"{filename}.wav"
    write(filename, fs, record_voice)
    print("录音完成，文件已保存，请查看文件夹")

print("程序结束。")

这段代码在原有的基础上增加了一个循环，允许用户连续多次录音。同时，还允许用户自定义保存的文件名，提升了程序的实用性。

总结

通过本文的讲解，我们成功地使用Python实现了音频录制功能，并且能够将音频保存为wav文件。我们了解了sounddevice和scipy库在音频处理中的作用，以及如何设置录音参数。我们还通过一个实战案例，演示了如何将录音功能应用到实际项目中。

希望通过本文，你能够对Python的音频处理能力有更深入的了解。现在，你可以尝试用这段代码录制你的声音，或者将它添加到你自己的项目中。如果你有任何问题，或者想分享你的想法，欢迎在评论区留言。让我们一起探索更多有趣的Python应用！

思考题

如何更改代码以实现单声道录音？
尝试录制一段较长时间的音频，观察录音文件的大小与录音时长的关系。
如何将录音功能集成到GUI界面，让用户操作更加方便？

用Python打造专属录音机:从零开始实现语音录制

相关文章