[python] 파이썬으로 오디오 파일의 음악 박자를 자동으로 추출하는 방법

22 Nov 2023

python

음악 박자 추출은 음악 데이터를 분석하여 음악의 리듬과 박자를 찾아내는 과정입니다. 파이썬을 사용하여 오디오 파일의 음악 박자를 자동으로 추출하는 방법을 알아보겠습니다.

1. 음원 파일 불러오기

먼저, pydub 라이브러리를 사용하여 음원 파일을 불러옵니다. pydub는 파이썬으로 오디오 파일을 다루는데 유용한 도구이며, 다양한 형식의 오디오 파일을 지원합니다.

from pydub import AudioSegment

audio = AudioSegment.from_file("audio.mp3")  # 음원 파일 경로 지정

2. 음원 파일을 시간 단위로 분리

음원 파일을 시간 단위로 나누기 위해 audio 객체를 여러 개의 AudioSegment 객체로 분리합니다. 이때, 분리할 단위는 음악 박자에 따라 결정됩니다.

segments = []  # 분리된 음원 파일을 담을 리스트

# 음악을 분리하는 로직 작성 (예: 4/4박자일 경우 4분의 1마다 분리)
# ...

for segment in segments:
    # 분리된 음원 파일에 대한 추가 처리 로직 작성
    # ...

3. 각 음원 파일의 박자 분석

분리된 음원 파일에 대해 박자를 분석하기 위해 librosa 라이브러리를 사용합니다. librosa는 오디오 신호 분석을 위한 강력한 도구로, 음악 박자 추출에도 자주 사용됩니다.

import librosa

for segment in segments:
    audio_data = segment.get_array_of_samples()
    sample_rate = segment.frame_rate

    # 음원 파일의 시간-진폭 그래프를 생성
    waveform, sr = librosa.load(audio_data, sample_rate)

    # 박자 추출을 위한 알고리즘 적용
    # ...

    # 추출된 박자 정보를 출력
    print(beats)

4. 음원 파일의 박자 시각화

마지막으로, 추출된 박자 정보를 시각화하는 작업을 수행합니다. matplotlib 라이브러리를 사용하여 박자 정보를 그래프로 표현할 수 있습니다.

import matplotlib.pyplot as plt

for segment in segments:
    audio_data = segment.get_array_of_samples()
    sample_rate = segment.frame_rate

    # 음원 파일의 시간-진폭 그래프를 생성
    waveform, sr = librosa.load(audio_data, sample_rate)

    # 박자 추출을 위한 알고리즘 적용
    # ...

    # 추출된 박자 정보를 시각화
    plt.figure()
    plt.plot(waveform)
    plt.vlines(beats, -1, 1, color='r')
    plt.show()

위 방법으로 파이썬을 사용하여 오디오 파일의 음악 박자를 자동으로 추출할 수 있습니다. pydub, librosa, matplotlib 외에도 다양한 라이브러리와 알고리즘을 활용하여 음악 박자 추출을 더욱 정교하게 할 수 있습니다.