Wenn Sie schon immer die Tonhöhe eines Songs ändern wollten, ohne seine Geschwindigkeit zu verändern, ist dieser Blogbeitrag genau das Richtige für Sie. Pitch-Shifting ist eine häufige Aufgabe für Musiker, DJs und Toningenieure. In diesem Tutorial erfahren Sie, wie Sie einen Song mit Python und der Pydub-Bibliothek herunterstimmen und diesen Vorgang automatisch auf mehrere Songs in einem Ordner anwenden.

Warum Pitch Shift?

In der Musik bedeutet Pitch-Shifting, die Tonhöhe eines Liedes zu verändern (anheben oder absenken), ohne es zu beschleunigen oder zu verlangsamen. Dies kann nützlich sein für:

• Die Tonart eines Liedes einem anderen Titel zuordnen

• Lieder für Instrumente transponieren, die auf eine andere Tonart gestimmt sind

• Remixe oder Mashups erstellen

Werkzeuge, die Sie benötigen

Wir werden die Python-Bibliothek pydub verwenden, um Audiodateien zu bearbeiten. Sie können es mit pip:
installieren.

pip install pydub

Außerdem benötigt Pydub ffmpeg, um Audiodateien wie MP3 zu verarbeiten. Sie können ffmpeg über das Terminal installieren:

sudo apt install ffmpeg

Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Tonhöhenverschiebung

Jetzt tauchen wir in das Python-Skript ein, das die Tonhöhenverschiebung für mehrere Songs in einem Ordner automatisiert. Das Skript durchläuft die Dateien in einem Songordner, senkt sie um einen Halbton (Halbton = -1) und speichert die neuen Dateien in einem Ausgabeordner.

Der Kodex

import os
from pydub import AudioSegment

# Function to shift pitch down
def pitch_shift(audio, semitones):
    # Adjust sample rate to shift pitch
    new_sample_rate = int(audio.frame_rate * (2.0 ** (semitones / 12.0)))
    return audio._spawn(audio.raw_data, overrides={'frame_rate': new_sample_rate}).set_frame_rate(audio.frame_rate)

# Input and output folders
input_folder = './songs'
output_folder = './output'

# Ensure the output folder exists
os.makedirs(output_folder, exist_ok=True)

# Loop through all files in the songs folder
for filename in os.listdir(input_folder):
    # Check if the file is an audio file (e.g., mp3 or wav)
    if filename.endswith(".mp3") or filename.endswith(".wav"):
        # Construct the full file path
        input_path = os.path.join(input_folder, filename)
        output_path = os.path.join(output_folder, filename)

        # Load the audio file
        audio = AudioSegment.from_file(input_path)

        # Shift pitch down by a half-step (semitone = -1)
        shifted_audio = pitch_shift(audio, -1)

        # Export the pitch-shifted audio to the output folder
        shifted_audio.export(output_path, format="mp3")
        print(f"Processed and saved: {output_path}")

Erläuterung

1. Bibliotheken importieren:
   Wir importieren Betriebssysteme, um mit Dateiverzeichnissen und AudioSegment von pydub zu arbeiten, um Audiodateien zu bearbeiten.

2. Pitch-Shift-Funktion:
   Die pitch_shift-Funktion passt die Abtastrate des Audios an. Wenn wir die Samplerate ändern, ändert sich die Tonhöhe. In diesem Fall berechnen wir die neue Abtastrate, um die Tonhöhe um einen Halbton nach unten zu verschieben, mithilfe der Formel:
   
   new_sample_rate = int(audio.frame_rate * (2,0 ** (Halbtöne / 12,0)))
   

3. Eingabe- und Ausgabeordner:
   Wir definieren die Ordner, in denen wir die Audiodateien lesen und die in der Tonhöhe verschobenen Versionen speichern. Wenn der Ausgabeordner nicht existiert, wird er erstellt.

4. Songs durchlaufen:
   Mit os.listdir() durchlaufen wir jede Datei im Ordner „Songs“. Das Skript prüft vor der Verarbeitung, ob es sich bei der Datei um eine Audiodatei (.mp3 oder .wav) handelt. Für jede Datei:

   • Es lädt das Audio.
   • Die pitch_shift-Funktion wird angewendet und senkt die Tonhöhe um einen halben Schritt.
   • Das in der Tonhöhe verschobene Audio wird in den Ausgabeordner exportiert.

5. Export und Feedback:
   Sobald die Verarbeitung abgeschlossen ist, wird der in der Tonhöhe verschobene Song im Ausgabeordner gespeichert und eine Bestätigungsmeldung wird ausgedruckt.

Ausführen des Skripts

Stellen Sie sicher, dass sich Ihre Audiodateien im Ordner „Songs“ befinden, und führen Sie dann das Skript aus:

python -m pitch_down.py

Die tonhöhenverschobenen Dateien werden im Ausgabeordner gespeichert.

Anpassung

Sie können dieses Skript leicht ändern zu:

• Erhöhen Sie die Tonhöhe, indem Sie einen positiven Wert übergeben (z. B. pitch_shift(audio, 1) für einen halben Schritt nach oben).

• Verarbeiten Sie verschiedene Dateiformate, indem Sie der bedingten Prüfung andere Erweiterungen wie .ogg oder .flac hinzufügen.

• Verschieben Sie um eine andere Anzahl von Halbtönen, indem Sie das Halbtonargument anpassen.

Abschluss

Dieses Skript ist eine einfache, aber leistungsstarke Möglichkeit, mehrere Audiodateien mit Python in der Tonhöhe zu verschieben. Mit pydub und ffmpeg können Sie Audiodateien in großen Mengen bearbeiten und so Aufgaben wie Tonhöhenkorrektur oder Audiovorbereitung für Musiker, Produzenten und jeden, der mit Audio arbeitet, einfacher machen.

Fühlen Sie sich frei, mit diesem Skript zu experimentieren und zu sehen, wie Sie es an Ihre Bedürfnisse anpassen können. Viel Spaß beim Codieren!