play_sound.py

#coding: utf-8

from scipy import sin
from math import pi
import numpy as np
import pylab as pl
import struct
import time

def createSinWave(a, f, sampling_rate, time_s):
    """a: 振幅, f:周波数, sampling_rate: サンプリング周波数, time_s:トータル時間[秒]
    上記の条件でsin波を生成"""

    dt = 1. / sampling_rate     # サンプリングの時間間隔[s]
    count = np.arange(time_s / dt)  # 指定時間内のデータ数
    data = []
    for i in count:
        # sin(2π * f * dt)
        p = a * sin(2 * pi * f * (i * dt))

        # 振幅 a > |1|の時はクリッピング(量子化の最大値に合わせる)
        if p > 1: p = 1
        if p < -1: p = -1

        data.append(p)

    # 16bitで量子化
    data = [int(x * pow(2, 15 - 1)) for x in data]
    # pl.plot(dt * n, data)
    # pl.show()

    # バイナリに変換(cのデータ型に変換 h → short)
    data = struct.pack("h" * len(data), *data)
    return data

def play(data, sampling_rate):
    """data: 16bitで量子化された振幅配列, sampling_rate: サンプリング周波数
    dataを再生する"""
    import pyaudio
    # pyaudioとストリームの初期化
    p = pyaudio.PyAudio()
    stream = p.open(
        format = pyaudio.paInt16,
        channels = 1,
        rate = int(sampling_rate),
        output = True
        )

    # ストリームに書き込んで、音を鳴らす
    stream.write(data)

    # 参照したブログだと部分ごとにデータを取り出して、音を鳴らす
    # http://aidiary.hatenablog.com/entry/20110607/1307449007
    # チャンク単位でストリームに出力して音声再生
    # chunk = 1024
    # sp = 0
    # buffer = data[sp:sp+chunk]
    # print len(buffer)
    # while len(buffer) != 0:
    #     stream.write(buffer)
    #     sp += chunk
    #     buffer = data[sp: sp+chunk]

    # 終了処理
    stream.close()
    p.terminate()

def main():
    amp = 1     # 振幅
    fs = 262    # ドの周波数[Hz]
    sampling_rate = 44.1e3 # CDの標準周波数
    time_s = 1  # 鳴らす時間[s]
    data = createSinWave(amp, fs, sampling_rate, time_s)
    play(data, sampling_rate)

if __name__ == "__main__":
    main()