spleeter分离伴奏和人声

近日，Deezer开源了一个名为Spleeter项目，该项目利用深度学习对音乐曲目进行源分离。它使用Keras和TensorFlow构建，Spleeter可以帮助音乐信息检索（MIR）领域的研究机构，充分利用最先进的源分离算法的强大功能，它以基于Tensorflow的Python库的形式出现，包含针对2、4和5个词干分隔的预训练模型。

什么是源分离？

音乐录音通常是几个单独乐器音轨的组合（主音，鼓，贝斯，钢琴等）。
音乐源分离的任务是：给定混合音我们是否可以恢复这些分离的音轨（有时称为tems）

这个任务的应用范围非常广泛：比如混音、上混音、主动聆听、教育目的，还可以预处理其他任务，例如转录。
通过多种乐器的混合，像Spleeter这样的源分离引擎会输出一组单独的音轨或词干。
有趣的是，我们的大脑非常擅长分离乐器。只需专注于该曲目中的一种乐器，您就可以与其他乐器完全区别开来，并且听到它。但这并不是真正的分离，您仍然可以听到所有其他部分。
在许多情况下，可能无法准确恢复已混合在一起的各个音轨。因此，面临的挑战是尽可能地逼近它们，也就是说，在不造成太多失真的情况下，尽可能地接近原作。
多年来，来自世界各地的数十个杰出研究团队探索了许多策略。
近来，取得了突破性的进步，这主要归功于机器学习方法的进步。
为了跟踪最新进展，人们一直在国际评估活动中比较他们的算法。所以我们知道Spleeter的性能与提出的最佳算法相匹配。
此外，Spleeter非常快。如果您运行的是GPU版本，则预期分离速度比实时速度快100倍，这使其成为处理大型数据集的理想选择。

数据集
mushdb

使用手册

命令	描述
train	训练源分离模型，您需要一个单独的轨道数据集才能使用它
evaluate	在musDB 测试集中进行预训练的模型评估

要获得有关separate 命令可用的不同选项的帮助 ，请键入：

spleeter separate -h

使用2stems模型

您可以使用默认的2个词干 （人声/伴奏）预训练模型直接分离音频文件， 如下所示：

spleeter separate -i audio_example.mp3 -o audio_output

-i 选项用于提供音频文件名列表。
-o 是提供输出路径在哪里写分离的wav文件。
由于该命令将下载预先训练的模型，因此在第一次运行时可能会花费一些时间。如果一切顺利，则应该获得一个audio_output/audio_example 包含两个文件的文件夹 ： accompaniment.wav 和 vocals.wav。

使用4stems模型

您还可以使用预先训练的4个主音色 （人声/贝斯/鼓/其他）模型：
该 -p 选项用于提供模型设​​置。它可以是Spleeter 嵌入式设置标识符2 ，也可以是 JSON 文件配置的路径 如：
这一次，它会生成四个文件： vocals.wav， drums.wav， bass.wav 和 other.wav。
目前，可以使用以下嵌入式配置：

• spleeter:2stems
• spleeter:4stems
• spleeter:5stems

使用5stems模型

最后，开箱即用的还有经过预训练的 5个 主音（人声/贝斯/鼓/钢琴/其他）模型：

spleeter separate -i audio_example.mp3 -o audio_output -p spleeter:5stems

这将产生五个文件： vocals.wav， drums.wav， bass.wav， piano.wav 和 other.wav

批量处理

separate 每次调用模型时，该命令都会构建模型，并在首次下载时进行下载。如果您处理单个音频文件（尤其是简短的音频文件），则与单独进行分离过程相比，此过程可能会很长。如果要分离多个文件，则建议通过一次调用进行所有分离 separate：

spleeter separate \
     -i <path/to/audio1.mp3> <path/to/audio2.wav> <path/to/audio3.ogg> \
     -o audio_output

spleeter separate -i E:\Sabinetek\spleeter-master\DanceMonkey.mp3 -p spleeter:2stems -o output

训练模型

为了训练自己的模型，您需要：

• 分离文件的数据集，例如mushdb
• 数据集必须在CSV 文件中描述 ： 一个用于训练 ，一个用于 验证（用于生成训练数据）。
• JSON配置文件，收集所需的培训和路径的所有参数 的CSV 文件。

评估模型

为了评估模型，您需要mushdb数据集。例如，您可以通过这种方式评估提供的4个词干预训练模型：

spleeter evaluate -p spleeter:4stems --mus_dir </path/to/musdb> -o eval_output

为了使用多通道维纳滤波执行分离，您需要添加 --mwf 选项（以获取报告的结果）：

spleeter evaluate -p spleeter:4stems --mus_dir </path/to/musdb> -o eval_output --mwf

使用Docker映像

我们提供的图像是为了将Spleeter 与 Docker一起使用 （ GPU 和 CPU 图像）。您首先需要安装 Docker，例如 Docker Community Edition。

建立影像

您可以使用docker build 命令从克隆的存储库构建映像 ：

git clone https://github.com/deezer/spleeter 
cd spleeter 
＃构建CPU映像。
docker build -f docker / cpu.Dockerfile -t spleeter：cpu。
＃构建GPU映像。
docker build -f docker / gpu.Dockerfile -t spleeter：gpu。

运行容器

内置图像入口点是 Spleeter的 主要命令 spleeter。因此，您可以 separate 使用docker run3命令运行此先前构建的映像来运行该 命令，并使用已安装的目录进行输出写入：

# Run with CPU :
docker run -v $(pwd)/output:/output spleeter:cpu separate -i audio_example.mp3 -o /output
# Or with GPU if available :
nvidia-docker run -v $(pwd)/output:/output spleeter:gpu separate -i audio_example.mp3 -o /output

要通过GPU运行命令 ，应使用 nvidia-docker 命令而不是 docker command。此替代命令允许容器 从主机访问 Nvidia 驱动程序和 GPU设备。

这将分离作为输入提供的音频文件（此处 audio_example.mp3 嵌入在生成的图像中），并将分离的文件 vocals.wav 和 accompaniment.wav 您的计算机放在已安装的输出文件夹中 output/audio_example。

要使用自己的音频文件，您需要在运行图像时创建容器音量，我们也建议您创建一个用于存储下载的模型的音量。这样可以避免 Spleeter 每次运行映像时都下载模型文件。

为此，我们首先创建一些环境变量：

export AUDIO_IN='/path/to/directory/with/audio/file'
export AUDIO_OUT='/path/to/write/separated/source/into'
export MODEL_DIRECTORY='/path/to/model/storage'

然后我们可以separate 通过container 运行 命令：

# Run with CPU :
docker run -v $(pwd)/output:/output spleeter:cpu separate -i audio_example.mp3 -o /output
# Or with GPU if available :
nvidia-docker run -v $(pwd)/output:/output spleeter:gpu separate -i audio_example.mp3 -o /output

non️至于非docker用法，我们建议您一次调用Spleeter 映像执行多个文件的分离

您可以使用 train 命令（您应该主要在GPU上使用 它，因为它在计算上非常昂贵）以及 使用musevalevaluate 对musDB测试数据集4 进行评估的 命令

# Model training.
nvidia-docker run -v </path/to/musdb>:/musdb spleeter:gpu train -p configs/musdb_config.json -d /musdb
# Model evaluation.
nvidia-docker run -v $(pwd)/eval_output:/eval_output -v </path/to/musdb>:/musdb spleeter:gpu evaluate -p spleeter:4stems --mus_dir /musdb -o /eval_output

您需要请求访问权限并从此处下载
在GPU上，分离过程应该非常快（在musdb测试集上应该少于90s），但是执行 museval 需要更多的时间（几个小时）

windows下配置spleeter及测试

1.下载压缩包到本地并解压
github
2. 安装ffmpeg(windows版)
win64版本ffmpeg
将依赖ffmpeg(.exe文件)放入spleeter目录下
这里有直接下载好的
3.安装spleeter

pip install spleeter

4.运行程序

spleeter separate -i E:\Sabinetek\spleeter-master\DanceMonkey.mp3 -p spleeter:2stems -o output

6.看效果
背景声：

分离的声音：

点此试听音乐效果