Python: 消除录制音频片段之间的间隙

Question

我正在使用 Python 声音设备库来录制音频，但我似乎无法消除连续音频文件之间约 0.25 到 0.5 秒的间隔。我认为这是因为文件写入占用时间，所以我学会了使用 Multiprocessing 和 Queues 来分离文件写入但它并没有帮助。最令人困惑的是，日志表明 Main() 循环中的迭代几乎没有间隙（只有 1-5 毫秒），但神秘的是 audio_capture 函数花费的时间比预期的要长，即使没有其他重要的事情发生完毕。为此post，我尽量减少了脚本。我的研究都指向这个 threading/multiprocessing 方法，所以我很困惑。

背景：Raspbian Buster 上的 3.7 我将数据分成几段，这样文件就不会太大，我想编程任务必须应对这一挑战。之后我还有 4 个其他子进程在做各种事情。

日志：audio_capture 部分应该只需要 10:00

08:26:29.991 --- Start of segment #0
08:36:30.627 --- End of segment #0     <<<<< This is >0.6 later than it should be
08:36:30.629 --- Start of segment #1   <<<<< This is near gapless with the prior event

脚本：

import logging
import sounddevice
from scipy.io.wavfile import write
import time
import os
from multiprocessing import Queue, Process

# this process is a near endless loop
def main():
    fileQueue = Queue()
    writerProcess = Process(target=writer, args=(fileQueue,))
    writerProcess.start()
    for i in range(9000):
        fileQueue.put(audio_capture(i)) 
    writerProcess.join()

# This func makes an audio data object from a sound source
def audio_capture(i): 
    cycleNumber = str(i)
    logging.debug('Start of segment #' + cycleNumber)
    # each cycle is 10 minutes at 32000Hz sample rate
    audio = sounddevice.rec(frames=600 * 32000, samplerate=32000, channels=2) 
    name = time.strftime("%H-%M-%S") + '.wav' 
    path = os.path.join('/audio', name)
    sounddevice.wait()
    logging.debug('End of segment #' + cycleNumber)
    return [audio, path]
    
# This function writes the files.
def writer(input_queue):
    while True:
        try:
            parameters = input_queue.get()
            audio = parameters[0]
            path = parameters[1]
            write(filename=path, rate=32000, data=audio)
            logging.debug('File is written')
        except:
            pass

if __name__ == "__main__":
    logging.basicConfig(level=logging.DEBUG, format='%(asctime)s.%(msecs)03d --- %(message)s', datefmt='%H:%M:%S',handlers=[logging.FileHandler('/audio/log.txt'), logging.StreamHandler()])
    main()

Answer 1

documentation 告诉我们 sounddevice.rec() 不适合无缝记录：

If you need more control (e.g. block-wise gapless recording, overlapping recordings, …), you should explicitly create an InputStream yourself. If NumPy is not available, you can use a RawInputStream.

example programs.

中有多个无间隙记录示例

Answer 2

使用Pyaudio，打开一个non-blockingaudio-stream。您可以在 Pyaudio 文档首页上找到一个非常好的基本示例。选择缓冲区大小，我推荐 512 或 1024。现在只需将传入数据附加到 numpy 数组即可。我有时会在一个 numpy 数组中存储长达 30 秒的音频。当到达一个段的末尾时，创建另一个空的 numpy 数组并重新开始。创建一个线程并将第一段保存在某处。录音将继续，不会丢弃一个样本；）

编辑：如果你想在一个文件中写 10 分钟，我建议只创建 10 个数组 á 1 分钟，然后追加并保存它们。

Python: 消除录制音频片段之间的间隙

Python: Eliminating gaps between segments of recorded audio

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