Music Transpose.ipynb

music-transpose.ipynb

{
  "nbformat": 4,
  "nbformat_minor": 0,
  "metadata": {
    "colab": {
      "name": "Music Transpose.ipynb",
      "provenance": [],
      "collapsed_sections": [],
      "mount_file_id": "https://gist.github.com/ngxson/a3690cde1103e27f591160041d4d4e25#file-music-transpose-ipynb",
      "authorship_tag": "ABX9TyNTWuOBmHnImTU5eleV+wHN",
      "include_colab_link": true
    },
    "kernelspec": {
      "name": "python3",
      "display_name": "Python 3"
    }
  },
  "cells": [
    {
      "cell_type": "markdown",
      "metadata": {
        "id": "view-in-github",
        "colab_type": "text"
      },
      "source": [
        "<a href=\"https://colab.research.google.com/gist/ngxson/a3690cde1103e27f591160041d4d4e25/music-transpose.ipynb\" target=\"_parent\"><img src=\"https://colab.research.google.com/assets/colab-badge.svg\" alt=\"Open In Colab\"/></a>"
      ]
    },
    {
      "cell_type": "code",
      "metadata": {
        "id": "-FutfdIeJQ-U",
        "colab_type": "code",
        "colab": {}
      },
      "source": [
        "import wave\n",
        "import numpy as np"
      ],
      "execution_count": 0,
      "outputs": []
    },
    {
      "cell_type": "code",
      "metadata": {
        "id": "UdBJKea2JtfS",
        "colab_type": "code",
        "colab": {}
      },
      "source": [
        "wr = wave.open('drive/My Drive/ha-noi-mua-vang-nhung-con-mua-trang.wav', 'r')\n",
        "trans_semitones = 1  # số nửa cung muốn chuyển. Số dương là cao lên, âm là giảm đi"
      ],
      "execution_count": 0,
      "outputs": []
    },
    {
      "cell_type": "code",
      "metadata": {
        "id": "MiUhk5XuVFMJ",
        "colab_type": "code",
        "colab": {}
      },
      "source": [
        "# copy thông số file wav này, để phục vụ việc tái tạo file mới\n",
        "par = list(wr.getparams())\n",
        "par[3] = 0\n",
        "par = tuple(par)"
      ],
      "execution_count": 0,
      "outputs": []
    },
    {
      "cell_type": "code",
      "metadata": {
        "id": "YqF6zrcDVHOB",
        "colab_type": "code",
        "colab": {}
      },
      "source": [
        "# tạo một file wav mới để ghi dữ liệu vào\n",
        "ww = wave.open('my-song.wav', 'w')\n",
        "ww.setparams(par)"
      ],
      "execution_count": 0,
      "outputs": []
    },
    {
      "cell_type": "code",
      "metadata": {
        "id": "zGk29q3BUM5D",
        "colab_type": "code",
        "colab": {}
      },
      "source": [
        "fractions = 20   # chia 1 giây thành bao nhiêu phần\n",
        "frame_size = wr.getframerate() // fractions\n",
        "count_frames = int(wr.getnframes() / frame_size)"
      ],
      "execution_count": 0,
      "outputs": []
    },
    {
      "cell_type": "code",
      "metadata": {
        "id": "K7x9z1EToLFR",
        "colab_type": "code",
        "colab": {}
      },
      "source": [
        "def transpose_freq(freq):\n",
        "  new_freq = np.zeros(np.shape(freq)).astype('complex128')\n",
        "  for f in range(len(freq)):\n",
        "    new_f = f * (2 ** (trans_semitones/12))  # tấn số mới = tấn số cũ nhân 2 mũ N/12\n",
        "    new_f = round(new_f)\n",
        "    if (new_f < len(freq)):\n",
        "      new_freq[new_f] = freq[f] # copy dữ liệu ở tần số cũ vào tần số mới\n",
        "  return new_freq"
      ],
      "execution_count": 0,
      "outputs": []
    },
    {
      "cell_type": "code",
      "metadata": {
        "id": "K2yd_5osb7aT",
        "colab_type": "code",
        "colab": {}
      },
      "source": [
        "def process_frame():\n",
        "  # lấy samples của frame này\n",
        "  samples = np.frombuffer(wr.readframes(frame_size), dtype=np.int16)\n",
        "  # phân tích Fast Fourier Transform để cho ra các tần số\n",
        "  freq = np.fft.rfft(samples)\n",
        "  # chuyển giọng bằng các chuyển các tần số\n",
        "  freq = transpose_freq(freq)\n",
        "  # dùng Inverse Fast Fourier Transform để chuyển tần số về samples\n",
        "  new_samples = np.fft.irfft(freq, len(samples))\n",
        "  new_samples = np.rint(new_samples)\n",
        "  new_samples = new_samples.astype('int16')\n",
        "  # ghi samples vào file mới\n",
        "  ww.writeframes(new_samples.tobytes())"
      ],
      "execution_count": 0,
      "outputs": []
    },
    {
      "cell_type": "code",
      "metadata": {
        "id": "_2Qx_xLTWNvY",
        "colab_type": "code",
        "colab": {}
      },
      "source": [
        "# lặp lại với tất cả các frame\n",
        "for i in range(count_frames):\n",
        "  process_frame()"
      ],
      "execution_count": 0,
      "outputs": []
    },
    {
      "cell_type": "code",
      "metadata": {
        "id": "Av_EhlsEcLta",
        "colab_type": "code",
        "colab": {}
      },
      "source": [
        "# xong việc, đóng file, đi về nhà\n",
        "wr.close()\n",
        "ww.close()"
      ],
      "execution_count": 0,
      "outputs": []
    }
  ]
}