rs-audio-stats 1.4.0

High-performance audio analysis library with EBU R128 loudness measurement, powered by Rust

rs_audio_stats Python API リファレンス

バージョン: 1.4.0

高性能オーディオ解析ライブラリ。EBU R128 / ITU-R BS.1770-4準拠のラウドネス測定とオーディオ正規化機能を提供。

目次

1. インストール
2. クイックスタート
3. クラス
4. 解析関数
5. バッチ解析関数
6. 正規化関数（シンプル）
7. 正規化関数（範囲指定対応） v1.4.0 新機能
8. バッチ正規化関数 v1.4.0 新機能
9. エクスポート関数
10. 便利な関数
11. 技術仕様
12. 使用例集

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インストール

pip install rs-audio-stats

クイックスタート

import rs_audio_stats as rs

# 基本的な解析
result = rs.analyze_all("audio.wav")
print(f"Integrated Loudness: {result['integrated_loudness']:.1f} LUFS")
print(f"True Peak: {result['true_peak']:.1f} dBFS")

# シンプルな正規化
rs.normalize_to_lufs("input.wav", -23.0, "output.wav")

# 範囲正規化（v1.4.0新機能）
result = rs.normalize_true_peak_range("input.wav", -1.0, -10.0, "output.wav")
if result.was_modified:
    print(f"Normalized: {result.original_value:.1f} -> {result.new_value:.1f} dBFS")

# バッチ正規化（v1.4.0新機能）
summary = rs.batch_normalize_integrated_loudness("/input/", -23.0, output_dir="/output/")
print(f"Processed: {summary.total_files}, Modified: {summary.normalized_count}")

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クラス

AudioInfo

オーディオファイルの基本情報を保持するクラス。

属性	型	説明
sample_rate	int	サンプルレート (Hz)
channels	int	チャンネル数
bit_depth	int	ビット深度 (bits)
duration_seconds	float	長さ (秒)
duration_formatted	str	フォーマット済み長さ (HH:MM:SS.mmm)
sample_format	str	サンプルフォーマット (I16, I24, F32等)

AnalysisResults

解析結果を保持するクラス。

属性	型	説明	単位
integrated_loudness	float | None	統合ラウドネス	LUFS
short_term_loudness	float | None	短期ラウドネス最大値	LUFS
momentary_loudness	float | None	瞬時ラウドネス最大値	LUFS
loudness_range	float | None	ラウドネスレンジ (LRA)	LU
true_peak	float | None	トゥルーピーク	dBFS
rms_max	float | None	RMS最大値	dB
rms_average	float | None	RMS平均値	dB

NormalizationResult v1.4.0 新クラス

正規化結果を保持するクラス。

属性	型	説明
input_path	str	入力ファイルパス
output_path	str	出力ファイルパス
original_value	float	正規化前の値
new_value	float	正規化後の値
applied_gain	float	適用されたゲイン (dB)
was_modified	bool	ファイルが変更されたか

BatchNormalizationSummary v1.4.0 新クラス

バッチ正規化の結果サマリーを保持するクラス。

属性	型	説明
total_files	int	処理対象ファイル総数
normalized_count	int	正規化されたファイル数
skipped_count	int	スキップされたファイル数
error_count	int	エラーが発生したファイル数
results	list[NormalizationResult]	各ファイルの結果リスト

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解析関数

analyze_audio()

指定したオプションでオーディオファイルを解析します。

def analyze_audio(
    file_path: str,
    integrated_loudness: bool = False,
    short_term_loudness: bool = False,
    momentary_loudness: bool = False,
    loudness_range: bool = False,
    true_peak: bool = False,
    rms_max: bool = False,
    rms_average: bool = False
) -> tuple[AudioInfo, AnalysisResults]

使用例:

info, results = rs.analyze_audio("audio.wav",
    integrated_loudness=True,
    true_peak=True
)
print(f"Loudness: {results.integrated_loudness:.1f} LUFS")
print(f"Peak: {results.true_peak:.1f} dBFS")

analyze_audio_all()

全ての測定項目でオーディオファイルを解析します。

def analyze_audio_all(file_path: str) -> tuple[AudioInfo, AnalysisResults]

analyze_all()

全ての測定項目で解析し、辞書形式で結果を返します。

def analyze_all(file_path: str) -> dict

戻り値の辞書キー:

• file_path, sample_rate, channels, bit_depth
• duration_seconds, duration_formatted
• integrated_loudness, short_term_loudness, momentary_loudness
• loudness_range, true_peak, rms_max, rms_average

get_audio_info()

オーディオファイルの基本情報のみを取得します。

def get_audio_info(file_path: str) -> AudioInfo

get_loudness() / get_true_peak() / get_loudness_range()

個別の測定値を取得する便利関数。

def get_loudness(file_path: str) -> float      # LUFS
def get_true_peak(file_path: str) -> float     # dBFS
def get_loudness_range(file_path: str) -> float # LU

get_rms()

RMS値を取得します。

def get_rms(file_path: str, max_only: bool = False) -> tuple | float

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バッチ解析関数

batch_analyze()

複数のオーディオファイルを一括解析します。

def batch_analyze(
    file_paths: list[str],
    integrated_loudness: bool = False,
    short_term_loudness: bool = False,
    momentary_loudness: bool = False,
    loudness_range: bool = False,
    true_peak: bool = False,
    rms_max: bool = False,
    rms_average: bool = False
) -> list[tuple[str, AudioInfo, AnalysisResults]]

batch_analyze_directory()

ディレクトリ内の全オーディオファイルを一括解析します。

def batch_analyze_directory(
    directory_path: str,
    integrated_loudness: bool = True,
    short_term_loudness: bool = True,
    momentary_loudness: bool = True,
    loudness_range: bool = True,
    true_peak: bool = True,
    rms_max: bool = True,
    rms_average: bool = True
) -> list[tuple[str, AudioInfo, AnalysisResults]]

find_audio_files()

ディレクトリ内のオーディオファイルを検索します。

def find_audio_files(directory_path: str) -> list[str]

対応フォーマット: WAV, FLAC, MP3, AAC, OGG, ALAC, MP4/M4A

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正規化関数（シンプル）

normalize_true_peak()

def normalize_true_peak(
    input_path: str,
    target_dbfs: float,
    output_path: str = None
) -> None

normalize_integrated_loudness()

def normalize_integrated_loudness(
    input_path: str,
    target_lufs: float,
    output_path: str = None
) -> None

normalize_short_term_loudness()

def normalize_short_term_loudness(
    input_path: str,
    target_lufs: float,
    output_path: str = None
) -> None

normalize_momentary_loudness()

def normalize_momentary_loudness(
    input_path: str,
    target_lufs: float,
    output_path: str = None
) -> None

normalize_rms_max()

def normalize_rms_max(
    input_path: str,
    target_db: float,
    output_path: str = None
) -> None

normalize_rms_average()

def normalize_rms_average(
    input_path: str,
    target_db: float,
    output_path: str = None
) -> None

共通引数:

• input_path: 入力ファイルパス
• target_*: ターゲット値
• output_path: 出力ファイルパス（省略時は入力ファイルを上書き）

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正規化関数（範囲指定対応） v1.4.0 新機能

範囲指定により、現在の値が範囲外の場合のみ正規化を行います。

normalize_true_peak_range()

def normalize_true_peak_range(
    input_path: str,
    target_dbfs: float,
    range_bound: float = None,
    output_path: str = None
) -> NormalizationResult

normalize_integrated_loudness_range()

def normalize_integrated_loudness_range(
    input_path: str,
    target_lufs: float,
    range_bound: float = None,
    output_path: str = None
) -> NormalizationResult

normalize_short_term_loudness_range()

def normalize_short_term_loudness_range(
    input_path: str,
    target_lufs: float,
    range_bound: float = None,
    output_path: str = None
) -> NormalizationResult

normalize_momentary_loudness_range()

def normalize_momentary_loudness_range(
    input_path: str,
    target_lufs: float,
    range_bound: float = None,
    output_path: str = None
) -> NormalizationResult

normalize_rms_max_range()

def normalize_rms_max_range(
    input_path: str,
    target_db: float,
    range_bound: float = None,
    output_path: str = None
) -> NormalizationResult

normalize_rms_average_range()

def normalize_rms_average_range(
    input_path: str,
    target_db: float,
    range_bound: float = None,
    output_path: str = None
) -> NormalizationResult

範囲正規化の動作:

• range_bound を指定すると、target と range_bound の間が有効範囲となる
• 現在値 < 下限 → 下限に正規化
• 現在値 > 上限 → 上限に正規化
• 現在値が範囲内 → 変更なし（was_modified = False）
• 引数の順序は関係なし（自動的に最小値/最大値を判定）

使用例:

# True Peak を -10.0 〜 -1.0 dBFS の範囲に収める
result = rs.normalize_true_peak_range("audio.wav", -1.0, -10.0, "output.wav")

if result.was_modified:
    print(f"Normalized: {result.original_value:.1f} -> {result.new_value:.1f} dBFS")
    print(f"Applied gain: {result.applied_gain:.2f} dB")
else:
    print("Already within range, no changes made")

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バッチ正規化関数 v1.4.0 新機能

ディレクトリ内の全オーディオファイルを一括正規化します。

batch_normalize_true_peak()

def batch_normalize_true_peak(
    input_dir: str,
    target_dbfs: float,
    range_bound: float = None,
    output_dir: str = None
) -> BatchNormalizationSummary

batch_normalize_integrated_loudness()

def batch_normalize_integrated_loudness(
    input_dir: str,
    target_lufs: float,
    range_bound: float = None,
    output_dir: str = None
) -> BatchNormalizationSummary

batch_normalize_short_term_loudness()

def batch_normalize_short_term_loudness(
    input_dir: str,
    target_lufs: float,
    range_bound: float = None,
    output_dir: str = None
) -> BatchNormalizationSummary

batch_normalize_momentary_loudness()

def batch_normalize_momentary_loudness(
    input_dir: str,
    target_lufs: float,
    range_bound: float = None,
    output_dir: str = None
) -> BatchNormalizationSummary

batch_normalize_rms_max()

def batch_normalize_rms_max(
    input_dir: str,
    target_db: float,
    range_bound: float = None,
    output_dir: str = None
) -> BatchNormalizationSummary

batch_normalize_rms_average()

def batch_normalize_rms_average(
    input_dir: str,
    target_db: float,
    range_bound: float = None,
    output_dir: str = None
) -> BatchNormalizationSummary

共通引数:

• input_dir: 入力ディレクトリ（サブディレクトリも再帰的に処理）
• target_*: ターゲット値
• range_bound: 範囲の第2境界（省略時は単一値正規化）
• output_dir: 出力ディレクトリ（省略時は入力ファイルを上書き、ディレクトリ構造は保持）

使用例:

# ディレクトリ内の全ファイルを -23 LUFS に正規化
summary = rs.batch_normalize_integrated_loudness(
    "/input/audio/",
    -23.0,
    output_dir="/output/normalized/"
)

print(f"Total: {summary.total_files}")
print(f"Normalized: {summary.normalized_count}")
print(f"Skipped: {summary.skipped_count}")
print(f"Errors: {summary.error_count}")

# 各ファイルの結果を表示
for result in summary.results:
    if result.was_modified:
        print(f"{result.input_path}: {result.original_value:.1f} -> {result.new_value:.1f}")

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エクスポート関数

解析結果を各種フォーマットでエクスポートします。

export_to_csv() / export_to_tsv() / export_to_json() / export_to_xml()

def export_to_csv(
    file_paths: list[str],
    output_file: str,
    integrated_loudness: bool,
    short_term_loudness: bool,
    momentary_loudness: bool,
    loudness_range: bool,
    true_peak: bool,
    rms_max: bool,
    rms_average: bool
) -> None

使用例:

files = rs.find_audio_files("/path/to/audio/")

# CSV形式でエクスポート
rs.export_to_csv(
    files,
    "analysis.csv",
    integrated_loudness=True,
    short_term_loudness=True,
    momentary_loudness=False,
    loudness_range=True,
    true_peak=True,
    rms_max=False,
    rms_average=False
)

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便利な関数

normalize_to_lufs() / normalize_to_dbfs()

範囲指定にも対応した便利関数。

def normalize_to_lufs(
    input_path: str,
    target_lufs: float,
    output_path: str = None,
    range_bound: float = None
) -> NormalizationResult | None

def normalize_to_dbfs(
    input_path: str,
    target_dbfs: float,
    output_path: str = None,
    range_bound: float = None
) -> NormalizationResult | None

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技術仕様

EBU R128 / ITU-R BS.1770-4 準拠

• K-weightingフィルタ: ITU-R BS.1770-4準拠
• ゲーティング: -70 LUFS絶対ゲート + -10 LU相対ゲート
• ブロック処理:
  • 瞬時: 400ms（75%オーバーラップ）
  • 短期: 3000ms（100msホップ）
• LRA計算: EBU Tech 3342準拠（-20 LU相対ゲート、10%/95%パーセンタイル）

精度

• 統合ラウドネス: 平均誤差 0.009 LUFS
• ラウドネスレンジ: 88.7%が1.0 LU以内
• トゥルーピーク: 高精度

対応フォーマット

フォーマット	入力	出力（正規化後）
WAV	✅	✅
FLAC	✅	-
MP3	✅	-
AAC	✅	-
OGG	✅	-
ALAC	✅	-
MP4/M4A	✅	-

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使用例集

放送用コンテンツの準備

import rs_audio_stats as rs

# EBU R128規格に正規化
result = rs.normalize_integrated_loudness_range(
    "input.wav",
    -23.0,  # ターゲット
    -24.0,  # 許容下限
    "broadcast.wav"
)

# True Peakも確認
peak = rs.get_true_peak("broadcast.wav")
if peak > -1.0:
    print(f"Warning: True Peak {peak:.1f} dBFS exceeds -1.0 dBFS")

アルバム全体の正規化

import rs_audio_stats as rs

# アルバム全体を同じラウドネスに
summary = rs.batch_normalize_integrated_loudness(
    "/album/masters/",
    -14.0,  # ストリーミング用
    output_dir="/album/normalized/"
)

print(f"Processed {summary.total_files} tracks")
print(f"Normalized: {summary.normalized_count}")

マスタリング品質チェック

import rs_audio_stats as rs

result = rs.analyze_all("master.wav")

issues = []
if result['integrated_loudness'] > -9:
    issues.append("Too loud (loudness war)")
if result['loudness_range'] < 3:
    issues.append("Over-compressed")
if result['true_peak'] > -0.3:
    issues.append("True peak too high (clipping risk)")

if issues:
    print("Quality issues found:")
    for issue in issues:
        print(f"  - {issue}")
else:
    print("Quality check passed!")

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更新履歴

v1.4.0（最新）

• 範囲正規化機能の追加（全正規化タイプ対応）
• バッチ正規化機能の追加
• NormalizationResult / BatchNormalizationSummary クラスの追加
• export_to_tsv / export_to_xml のモジュール登録修正

v1.3.x

• 短期/瞬間ラウドネス正規化機能
• パフォーマンス改善

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ライセンス

MIT License

サポート

• GitHub
• PyPI