파이썬 오디오 라이브러리를 활용한 실시간 음향 합성 및 처리 알고리즘 구현과 음악 데이터 처리 방법

25 Sep 2023

python

실시간 음향 합성

파이썬의 pyaudio 라이브러리를 사용하면 실시간 오디오 스트림을 재생하고 녹음할 수 있습니다. 다음은 pyaudio를 사용하여 실시간으로 오디오를 재생하는 간단한 예제입니다.

import pyaudio
import numpy as np

chunk = 1024
channels = 1
rate = 44100

p = pyaudio.PyAudio()

stream = p.open(format=pyaudio.paFloat32,
                channels=channels,
                rate=rate,
                output=True)

# 실시간 음향 합성 알고리즘 구현
while True:
    # 음향 합성 처리 코드 작성
    data = np.zeros(chunk)
    stream.write(data.tobytes())

stream.stop_stream()
stream.close()

p.terminate()

위 예제에서 # 음향 합성 처리 코드 작성 부분에 원하는 실시간 음향 합성 알고리즘을 구현하면 됩니다. 여기서는 단순히 비어있는 음향 데이터를 생성하여 플레이하도록 작성했습니다.

음악 데이터 처리

파이썬의 librosa 라이브러리는 음악 데이터를 로드하고 처리하는 데 사용됩니다. 다음은 librosa를 사용하여 음악 파일을 로드하고 스펙트로그램을 생성하는 간단한 예제입니다.

import librosa
import matplotlib.pyplot as plt

# 음악 파일 로드
audio_path = 'audio.wav'
y, sr = librosa.load(audio_path)

# 스펙트로그램 생성
D = librosa.stft(y)
DB = librosa.amplitude_to_db(np.abs(D))

# 스펙트로그램 시각화
plt.figure(figsize=(12, 8))
librosa.display.specshow(DB, sr=sr, x_axis='time', y_axis='log')
plt.colorbar(format='%+2.0f dB')
plt.title('Spectrogram')
plt.show()

위 예제에서 audio.wav 파일은 로드할 음악 파일의 경로를 나타냅니다. 음악 파일을 로드한 후 librosa.stft 함수를 사용하여 스펙트로그램을 생성하고, 이를 시각화합니다.

이렇게 실시간 음향 합성과 음악 데이터 처리를 파이썬에서 구현하는 방법에 대해 알아보았습니다. pyaudio와 librosa를 통해 다양한 음향 처리 알고리즘을 구현하고 원하는 음악 데이터를 처리할 수 있습니다.