파이썬을 활용한 음원 추출 및 분석 기술 개발 방법

25 Sep 2023

python

음원 추출

음원 추출은 음악 파일로부터 음악 데이터를 추출하는 과정입니다. 파이썬을 사용하면 다양한 라이브러리를 활용하여 음원 파일을 열고 필요한 데이터를 추출할 수 있습니다.

1. 음원 파일 열기

음원 파일을 열기 위해 pydub 라이브러리를 사용할 수 있습니다. 다음은 pydub을 사용하여 음원 파일을 열고 저장하는 예제 코드입니다.

from pydub import AudioSegment

audio = AudioSegment.from_file("음원파일.mp3", format="mp3")

2. 음원 데이터 추출

음원 파일을 열었다면, 원하는 데이터를 추출할 수 있습니다. 예를 들어 음원의 길이, 샘플링 속도, 주파수 등을 추출할 수 있습니다.

# 음원의 길이 추출
duration = len(audio)

# 샘플링 속도 추출
sample_rate = audio.frame_rate

# 주파수 추출
frequency = audio.frame_width

음원 분석

음원 분석은 추출한 음원 데이터를 분석하여 의미 있는 정보를 도출하는 과정입니다. 파이썬에는 다양한 라이브러리가 있어 음원 데이터를 분석할 수 있습니다.

1. 주파수 분석

음원의 주파수를 분석하기 위해 librosa 라이브러리를 사용할 수 있습니다. 다음은 librosa를 사용하여 음원의 스펙트로그램을 추출하는 예제 코드입니다.

import librosa
import librosa.display
import matplotlib.pyplot as plt

# 음원 파일 열기
audio, sr = librosa.load("음원파일.mp3")

# 스펙트로그램 추출
spectrogram = librosa.feature.melspectrogram(audio, sr=sr, n_fft=2048, hop_length=512)

# 스펙트로그램 시각화
librosa.display.specshow(librosa.power_to_db(spectrogram, ref=np.max), y_axis='mel', x_axis='time')
plt.colorbar(format="%+2.0f dB")
plt.title("스펙트로그램")
plt.show()

2. 특징 추출

음원의 특징을 추출하기 위해 essentia 라이브러리를 사용할 수 있습니다. 다음은 essentia를 사용하여 음원의 기본 특징을 추출하는 예제 코드입니다.

import essentia.standard as es

# 음원 파일 열기
audio = es.MonoLoader(filename="음원파일.mp3")()

# 기본 특징 추출
loudness = es.Loudness()(audio)  # 음량
tempo = es.RhythmExtractor2013()(audio)["bpm"]  # 템포

print("음량:", loudness)
print("템포:", tempo)

위의 예제 코드에서는 Loudness를 사용하여 음원의 음량을 추출하고, RhythmExtractor2013을 사용하여 음원의 템포를 추출합니다.

마무리

파이썬을 활용하여 음원 추출과 분석을 수행하는 방법에 대해 알아보았습니다. 이는 음원 데이터를 활용하여 음악 관련 서비스나 연구에 활용될 수 있는 중요한 기술입니다.

#음악분석 #파이썬