Macで録音をしたい！

Question

python3.7をMacBookで使っています。現在、音声を録音したいと思い。sounddeviceやpyaudioをインストールしました。ネットの情報を参考にしながら、録音を行っているのですが、Macbookのマイクが全く認識されません。マイクを検索できます。

% python3 -m sounddevice
  0 Built-in Microphone, Core Audio (2 in, 0 out)
  1 Built-in Output, Core Audio (0 in, 2 out)
> 2 Logitech USB Headset, Core Audio (1 in, 0 out)
< 3 Logitech USB Headset, Core Audio (0 in, 2 out)

しかし、下記のようにインデックスを入力するとエラーが出てきて認識することができません。

import sounddevice as sd
import numpy as np
# sd.default.device = [in, out]のように、入出力で別々にアサイン
sd.default.device = [0,1]

% python3 sounddevice.py
Traceback (most recent call last):
  File "sounddevice.py", line 1, in <module>
    import sounddevice as sd
  File "/Users/itsuki/Documents/音の再生・録音/sounddevice.py", line 6, in <module>
    sd.default.device = [0,1]
AttributeError: module 'sounddevice' has no attribute 'default'

そのため、pyaudioでも試して見たのですが、こちらはエラーはでませんが、値を全く拾っていないため、こちらもマイクの入力ができていないと思われます。

import pyaudio
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt


DEVICE_INDEX = 0
CHUNK = 1024
FORMAT = pyaudio.paInt16 # 16bit
CHANNELS = 1             # monaural
RATE = 44100             # sampling frequency [Hz]
time = 3  # 計測時間[s]

def record():
    pa = pyaudio.PyAudio()
    data = []
    dt = 1 / RATE

    print("recording ...")

    # ストリームの開始
    stream = pa.open(format=FORMAT,
                channels=CHANNELS,
                rate=RATE,
                input=True,
                input_device_index = DEVICE_INDEX,
                frames_per_buffer=CHUNK)


    frames = []
    # フレームサイズ毎に音声を録音していくループ
    for i in range(0, int(RATE / CHUNK * time)):
        frame = stream.read(CHUNK)
        data.append(frame)

    # ストリームの終了
    stream.stop_stream()
    stream.close()
    pa.terminate()

    # データをまとめる処理
    data = b"".join(data)

    # データをNumpy配列に変換
    data = np.frombuffer(data, dtype="int16") / \
        float((np.power(2, 16) / 2) - 1)

    return data, i

wfm, i = record()
t = np.arange(0, CHUNK * (i+1) * (1 / RATE), 1 / RATE)

# ここからグラフ描画
# フォントの種類とサイズを設定する。
plt.rcParams['font.size'] = 14
plt.rcParams['font.family'] = 'Times New Roman'

# 目盛を内側にする。
plt.rcParams['xtick.direction'] = 'in'
plt.rcParams['ytick.direction'] = 'in'

# グラフの上下左右に目盛線を付ける。
fig = plt.figure()
ax1 = fig.add_subplot(111)
ax1.yaxis.set_ticks_position('both')
ax1.xaxis.set_ticks_position('both')

# 軸のラベルを設定する。
ax1.set_xlabel('Time [s]')
ax1.set_ylabel('Sound pressure [Pa]')

# データプロットの準備とともに、ラベルと線の太さ、凡例の設置を行う。
ax1.plot(t, wfm, label='signal', lw=1)

fig.tight_layout()

# グラフを表示する。
plt.show()
plt.close()

原因が分かる方がいれば、教えていただけるようお願い致します。

Answer 1

AttributeErrorの原因と回避方法

まず前半の

AttributeError : module 'sounddevice' has no attribute 'default'

が発生する件ですが、これは実行しようとしているスクリプトを「sounddevice.py」という名前にしているのが原因と思われます。

読み込もうとしているモジュール（sounddevice）と同じ名前のスクリプトを実行しようとすると、
名前が競合し、本来のsounddeviceモジュールがうまく読み込まれません。
したがって、適当な別の名前（my_audio_test.pyなど）で保存し直してください。

グラフが平坦になっている原因と回避方法

また、後半のグラフが平坦になっている原因ですが、これは（最近の）macプラットフォーム特有の事象です。
スクリプト自体は正常に動いているのですが、VSCodeなど、一部の開発用アプリケーション上でスクリプトを実行した場合、OSへのアクセス権限許可申請プロセスが発火せず、スクリプト側はアクセス許可なしで普通に実行されます。
一方、OS自体はマイク音声へのアクセス許可を発行していません。
結果、スクリプト側は無音の音声データを受け取ることになるため、グラフが平坦（音声ゼロのデータ）となってしまうのです。

これを回避するには、スクリプトを、VSCode等の開発環境上のターミナルではなく、通常のターミナルApp上で実行します。
すると、マイクへのアクセス権限許可ダイアログが出るはずなので、これを許可すれば、正常に録音され、
音声波形データのグラフが表示されます。
（もちろんマイクが正常につながっており、デバイス番号が正常に設定されていることが前提です）

Comments

[yamasandayo]

ありがとうございます。
一つ目はファイル名を変更することで解決し、二つ目もVScodeではなくターミナルで実行することで録音することができました。
同様のプログラムはwindows10では録音できていたため、原因がわからず、半ばあきらめていたため、本当にありがとうございました！