大家好，我是【🌑(這是月亮的背面)】。今天給大家分享Python使用PyAudio制作錄音工具:

最近有在使用屏幕錄制軟件錄制桌面，在用的過程中突發奇想，使用python能不能做屏幕錄制工具，也鍛煉下自己的動手能力。接下準備寫使用python如何做屏幕錄制工具的系列文章：

• 錄制屏幕制作視頻
• 錄制音頻
• 合成視頻，音頻
• 基于Pyqt5制作可視化窗口

大概上述四個部分，希望自己能夠盡快完善，上一篇文章利用opencv制作了屏幕錄制部分，接下繼續更新系列，使用python錄制音頻。

應用平臺

• windows 10
• python 3.7

音頻錄制部分

音頻錄制與視頻錄制相似，也是以數據幀的方式錄制保存，這次使用強大的第三方包PyAudio和內置的wave模塊編寫主要部分代碼：pip install PyAudio

如果出現安裝失敗，可點擊去此處下載對應.whl文件，cp37代表python3.7環境，64代表64位操作系統。假如不是下載對應的whl包會導致安裝失敗，下載完成后，cmd窗口下進入whl的所在目錄，使用pip install PyAudio-xx.whl即可完成安裝。

音頻錄制主要代碼：

from pyaudio import PyAudio, paInt16, paContinue, paComplete 
 
# 設置固定參數 
chunk = 1024  # 每個緩沖區的幀數 
format_sample = paInt16  # 采樣位數 
channels = 2  # 聲道：1，單聲道；2，雙聲道 
fps = 44100  # 采樣頻率 
 
# 這里采用回調的方式錄制音頻 
def callback(in_data, frame_count, time_info, status): 
    """錄制回調函數""" 
    wf.writeframes(in_data) 
    if xx:  # 當某某條件滿足時 
        return in_data, paContinue 
    else: 
        return in_data, paComplete 
 
# 實例化PyAudio 
p = PyAudio() 
stream = p.open(format=format_sample, 
    channels=channels, 
    rate=fps, 
                frames_per_buffer=chunk, 
                input=True, 
                input_device_index=None,  # 輸入設備索引, None為默認設備 
                stream_callback=callback   # 回調函數 
                ) 
# 開始流錄制 
stream.start_stream() 
# 判斷流是否活躍 
while stream.is_active(): 
 time.sleep(0.1)    # 0.1為靈敏度 
# 錄制完成，關閉流及實例 
stream.stop_stream() 
stream.close() 
p.terminate() 

采取流式并用回調函數錄制，需要先定義保存音頻文件，用wave新建音頻二進制文件：

import wave 
wf = wave.open('test.wav', 'wb') 
wf.setnchannels(channels) 
wf.setsampwidth(p.get_sample_size(format_sample)) 
wf.setframerate(fps) 

為了后續代碼可以很好的與之結合復用，將上面的代碼包裝成類

from pyaudio import PyAudio 
 
class AudioRecord(PyAudio): 
 
    def __init__(self,): 

源碼于文末補充。

音頻播放部分

播放部分代碼與錄制部分代碼相差不大，核心部分：

wf = wave.open('test.wav', 'rb') 
def callback(in_data, frame_count, time_info, status): 
 data = wf.readframes(frame_count) 
 return data, paContinue 
 
stream = p.open(format=p.get_format_from_width(wf.getsampwidth()), 
    channels=wf.getnchannels(), 
                rate=wf.getframerate(), 
    output=True, 
    output_device_index=output_device_index,  # 輸入設備索引 
    stream_callback=callback  # 輸出用回調函數 
                ) 
stream.start_stream() 
while stream.is_active(): 
 time.sleep(0.1) 

目前暫時測試了.wav和.mp3格式可以正常錄制及播放，其它類型格式音頻可以自行調用代碼進行測試。

GUI窗口所需屬性值代碼部分

考慮到GUI窗口能較為人性化的輸出及輸入值，編寫該部分代碼，內容含音頻時長及獲取輸入設備及輸出設備。

# 音頻時長 
duration = wf.getnframes() / wf.getframerate() 

# 獲取系統目前已安裝的輸入輸出設備 
dev_info = self.get_device_info_by_index(i) 
default_rate = int(dev_info['defaultSampleRate']) 
if not dev_info['hostApi'] and default_rate == fps and '映射器' not in dev_info['name']: 
 if dev_info['maxInputChannels']: 
  print('輸入設備：', dev_info['name']) 
 elif dev_info['maxOutputChannels']: 
  print('輸出設備：', dev_info['name']) 

pynput監聽鍵盤

在這部分代碼也暫時使用pynput監聽鍵盤來對錄音做中斷處理?？梢哉{用上一篇文章中的鍵盤監聽代碼。

def hotkey(self): 
    """熱鍵監聽""" 
    with keyboard.Listener(on_press=self.on_press) as listener: 
        listener.join() 
 
def on_press(self, key): 
    try: 
        if key.char == 't':  # t鍵，錄制結束，保存音頻 
            self.flag = True 
        elif key.char == 'k':  # k鍵，錄制中止，刪除文件 
            self.flag = True 
            self.kill = True 
    except Exception as e: 
        print(e) 

功能與上一篇類似，不再贅述。

總結

大家好，我是【🌑(這是月亮的背面)】。以上就是使用PyAudio調用windows的音頻設備進行錄制及播放的內容了，這篇文章帶大家整體學習了使用類及其繼承相關知識，用法在這只是展示了冰山一角，還有更多的知識等待著我們一起去探索!

源碼:

import wave 
import time 
from pathlib import Path 
from threading import Thread 
from pyaudio import PyAudio, paInt16, paContinue, paComplete 
from pynput import keyboard  # pip install pynput 
 
 
class AudioRecord(PyAudio): 
 
    def __init__(self, channels=2): 
        super().__init__() 
        self.chunk = 1024  # 每個緩沖區的幀數 
        self.format_sample = paInt16  # 采樣位數 
        self.channels = channels  # 聲道：1，單聲道；2，雙聲道 
        self.fps = 44100  # 采樣頻率 
        self.input_dict = None 
        self.output_dict = None 
        self.stream = None 
        self.filename = '~test.wav' 
        self.duration = 0   # 音頻時長 
        self.flag = False 
        self.kill = False 
 
    def __call__(self, filename): 
        """重載文件名""" 
        self.filename = filename 
 
    def callback_input(self, in_data, frame_count, time_info, status): 
        """錄制回調函數""" 
        self.wf.writeframes(in_data) 
        if not self.flag: 
            return in_data, paContinue 
        else: 
            return in_data, paComplete 
 
    def callback_output(self, in_data, frame_count, time_info, status): 
        """播放回調函數""" 
        data = self.wf.readframes(frame_count) 
        return data, paContinue 
 
    def open_stream(self, name): 
        """打開錄制流""" 
        input_device_index = self.get_device_index(name, True) if name else None 
        return self.open(format=self.format_sample, 
                         channels=self.channels, 
                         rate=self.fps, 
                         frames_per_buffer=self.chunk, 
                         input=True, 
                         input_device_index=input_device_index,  # 輸入設備索引 
                         stream_callback=self.callback_input 
                         ) 
 
    def audio_record_run(self, name=None): 
        """音頻錄制""" 
        self.wf = self.save_audio_file(self.filename) 
        self.stream = self.open_stream(name) 
        self.stream.start_stream() 
        while self.stream.is_active(): 
            time.sleep(0.1) 
        self.wf.close() 
        if self.kill: 
            Path(self.filename).unlink() 
        self.duration = self.get_duration(self.wf) 
        print(self.duration) 
        self.terminate_run() 
 
    def run(self, filename=None, name=None, record=True): 
        """音頻錄制線程""" 
        thread_1 = Thread(target=self.hotkey, daemon=True) 
        if record: 
            # 錄制 
            if filename: 
                self.filename = filename 
            thread_2 = Thread(target=self.audio_record_run, args=(name,)) 
        else: 
            # 播放 
            if not filename: 
                raise Exception('未輸入音頻文件名，不能播放，請輸入后再試！') 
            thread_2 = Thread(target=self.read_audio, args=(filename, name,)) 
        thread_1.start() 
        thread_2.start() 
 
    def read_audio(self, filename, name=None): 
        """音頻播放""" 
        output_device_index = self.get_device_index(name, False) if name else None 
        with wave.open(filename, 'rb') as self.wf: 
            self.duration = self.get_duration(self.wf) 
            self.stream = self.open(format=self.get_format_from_width(self.wf.getsampwidth()), 
                                    channels=self.wf.getnchannels(), 
                                    rate=self.wf.getframerate(), 
                                    output=True, 
                                    output_device_index=output_device_index,  # 輸出設備索引 
                                    stream_callback=self.callback_output 
                                    ) 
            self.stream.start_stream() 
            while self.stream.is_active(): 
                time.sleep(0.1) 
        print(self.duration) 
        self.terminate_run() 
 
    @staticmethod 
    def get_duration(wf): 
        """獲取音頻時長""" 
        return round(wf.getnframes() / wf.getframerate(), 2) 
 
    def get_in_out_devices(self): 
        """獲取系統輸入輸出設備""" 
        self.input_dict = {} 
        self.output_dict = {} 
        for i in range(self.get_device_count()): 
            dev_info = self.get_device_info_by_index(i) 
            default_rate = int(dev_info['defaultSampleRate']) 
            if not dev_info['hostApi'] and default_rate == self.fps and '映射器' not in dev_info['name']: 
                if dev_info['maxInputChannels']: 
                    self.input_dict[dev_info['name']] = i 
                elif dev_info['maxOutputChannels']: 
                    self.output_dict[dev_info['name']] = i 
 
    def get_device_index(self, name, input_in=True): 
        """獲取選定設備索引""" 
        if input_in and self.input_dict: 
            return self.input_dict.get(name, -1) 
        elif not input_in and self.output_dict: 
            return self.output_dict.get(name, -1) 
 
    def save_audio_file(self, filename): 
        """音頻文件保存""" 
        wf = wave.open(filename, 'wb') 
        wf.setnchannels(self.channels) 
        wf.setsampwidth(self.get_sample_size(self.format_sample)) 
        wf.setframerate(self.fps) 
        return wf 
 
    def terminate_run(self): 
        """結束流錄制或流播放""" 
        if self.stream: 
            self.stream.stop_stream() 
            self.stream.close() 
        self.terminate() 
 
    def hotkey(self): 
        """熱鍵監聽""" 
        with keyboard.Listener(on_press=self.on_press) as listener: 
            listener.join() 
 
    def on_press(self, key): 
        try: 
            if key.char == 't':  # t鍵，錄制結束，保存音頻 
                self.flag = True 
            elif key.char == 'k':  # k鍵，錄制中止，刪除文件 
                self.flag = True 
                self.kill = True 
        except Exception as e: 
            print(e) 
 
 
if __name__ == '__main__': 
    audio_record = AudioRecord() 
    audio_record.get_in_out_devices() 
    # 錄制 
    print(audio_record.input_dict) 
    audio_record.run('test.mp3') 
    # 播放 
    print(audio_record.output_dict) 
    audio_record.run('test.mp3', record=False) 

 小伙伴們，快快用實踐一下吧!