app.py

import streamlit as st
import librosa
import soundfile as sf
import pyrubberband as pyrb
from pydub import AudioSegment, effects
import os
import tempfile
import shutil

# ======================================================================
# CONFIGURATION AND HEADER
# ======================================================================
# ตั้งค่าหน้า Streamlit
st.set_page_config(page_title="AutoTune Karaoke Enhancer", page_icon="🎤", layout="centered")

# แสดงหัวข้อและคำอธิบายแอปด้วย Markdown
st.markdown("""
    <h1 style='text-align:center; color:#FF4B4B;'>🎤 AutoTune Karaoke Enhancer</h1>
    <p style='text-align:center; font-size:18px;'>
        แปลงเสียงร้องคาราโอเกะของคุณให้เพราะขึ้นแบบมืออาชีพ
    </p>
""", unsafe_allow_html=True)

# แจ้งเตือนผู้ใช้เกี่ยวกับโปรแกรมที่ต้องติดตั้งเพิ่มเติม
st.info("""
    💡 **ข้อควรรู้:** แอปนี้ต้องการโปรแกรมภายนอกอย่าง **spleeter** และ **sox**
    เพื่อให้ทำงานได้สมบูรณ์ โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ติดตั้งแล้วในระบบ
""")

# ======================================================================
# CORE PROCESSING FUNCTIONS
# ======================================================================
def separate_vocals(input_file, output_dir):
    """
    แยกเสียงร้อง (vocals) ออกจากดนตรี (accompaniment) โดยใช้ Spleeter
    :param input_file: เส้นทางไฟล์เสียงขาเข้า
    :param output_dir: โฟลเดอร์สำหรับเก็บไฟล์ขาออก
    :return: เส้นทางของไฟล์เสียงร้องและดนตรีที่แยกแล้ว
    """
    try:
        # ใช้ os.system เรียกใช้ Spleeter เพื่อแยกเสียง
        st.info(f"🔍 กำลังแยกเสียงร้องจากไฟล์: {input_file}")
        os.system(f"spleeter separate -p spleeter:2stems -o {output_dir} {input_file}")
        
        # ค้นหาเส้นทางของไฟล์ที่ถูกสร้างขึ้น
        base = os.path.splitext(os.path.basename(input_file))[0]
        vocal_path = os.path.join(output_dir, base, "vocals.wav")
        accompaniment_path = os.path.join(output_dir, base, "accompaniment.wav")
        
        # ตรวจสอบว่าไฟล์ถูกสร้างขึ้นจริงหรือไม่
        if not os.path.exists(vocal_path) or not os.path.exists(accompaniment_path):
            st.error("❌ การแยกเสียงล้มเหลว โปรดตรวจสอบว่า spleeter ได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้องและไฟล์เสียงไม่มีปัญหา")
            return None, None
            
        return vocal_path, accompaniment_path
    except Exception as e:
        st.error(f"❌ เกิดข้อผิดพลาดในการแยกเสียง: {e}")
        return None, None

def autotune(vocal_file, target_key="C", pitch_shift_strength=1.0):
    """
    ปรับคีย์เสียงร้อง (Autotune) โดยหาคีย์เฉลี่ยและเลื่อนไปหาคีย์เป้าหมาย
    :param vocal_file: เส้นทางไฟล์เสียงร้อง
    :param target_key: คีย์เป้าหมาย เช่น "C", "D"
    :param pitch_shift_strength: ความเข้มข้นของการปรับคีย์ (0.0 ถึง 2.0)
    :return: เส้นทางของไฟล์เสียงร้องที่ปรับคีย์แล้ว
    """
    st.info("🎯 กำลังปรับคีย์...")
    y, sr = librosa.load(vocal_file)
    
    # คำนวณ pitch ของเสียงร้อง
    pitches, magnitudes = librosa.piptrack(y=y, sr=sr)
    pitch_series = [pitches[magnitudes[:, i].argmax(), i] for i in range(pitches.shape[1]) if pitches[magnitudes[:, i].argmax(), i] > 0]
    
    if not pitch_series:
        st.warning("⚠️ ไม่พบข้อมูล pitch ในไฟล์เสียง ไม่สามารถทำการ Autotune ได้")
        return vocal_file

    semitones = librosa.hz_to_midi(pitch_series)
    
    # คำนวณระยะการเลื่อนคีย์ที่จำเป็น
    shift = (librosa.note_to_midi(target_key) - round(semitones.mean())) * pitch_shift_strength
    
    # ใช้ pyrubberband เพื่อเลื่อนคีย์
    y_shifted = pyrb.pitch_shift(y, sr, shift)
    
    output_file = "autotuned_vocals.wav"
    sf.write(output_file, y_shifted, sr)
    return output_file

def enhance_vocals(vocal_file, reverb_wetness=50):
    """
    ปรับปรุงคุณภาพเสียงร้องโดยการใส่ฟิลเตอร์และ Reverb
    :param vocal_file: เส้นทางไฟล์เสียงร้อง
    :param reverb_wetness: ความเข้มข้นของ Reverb (0 ถึง 100)
    :return: เส้นทางของไฟล์เสียงร้องที่ปรับปรุงแล้ว
    """
    st.info("✨ กำลังปรับโทนเสียง...")
    try:
        vocal = AudioSegment.from_file(vocal_file)
        # ใช้ low-pass และ high-pass filter เพื่อลดเสียงรบกวน
        vocal = vocal.low_pass_filter(8000).high_pass_filter(120)
        
        with tempfile.NamedTemporaryFile(suffix=".wav", delete=False) as temp_file:
            temp_path = temp_file.name
            vocal.export(temp_path, format="wav")
            
        # ใช้ SoX เพื่อเพิ่ม Reverb
        output_file = "enhanced_vocal.wav"
        os.system(f"sox {temp_path} {output_file} reverb {reverb_wetness} 50 100")
        
        os.remove(temp_path)
        return output_file
    except Exception as e:
        st.error(f"❌ เกิดข้อผิดพลาดในการปรับปรุงเสียง: {e}")
        return vocal_file

def mix_tracks(vocal_file, music_file, output_file="final_mix.wav"):
    """
    ผสมเสียงร้องที่ปรับปรุงแล้วกับดนตรี
    :param vocal_file: เส้นทางไฟล์เสียงร้อง
    :param music_file: เส้นทางไฟล์เสียงดนตรี
    :return: เส้นทางของไฟล์เสียงที่ผสมเสร็จแล้ว
    """
    st.info("🎚 กำลังมิกซ์เสียง...")
    vocal = AudioSegment.from_file(vocal_file)
    music = AudioSegment.from_file(music_file)
    
    # ผสมเสียงและปรับความดังให้สมดุล
    mixed = effects.normalize(music.overlay(vocal))
    
    mixed.export(output_file, format="wav")
    return output_file

# ======================================================================
# STREAMLIT UI AND EXECUTION FLOW
# ======================================================================
# ตัวเลือกให้ผู้ใช้อัปโหลดไฟล์
uploaded_file = st.file_uploader("📂 เลือกไฟล์เสียง (MP3/WAV)", type=["mp3", "wav"])

# ตัวเลือกการปรับแต่งเสียง
col1, col2 = st.columns(2)
with col1:
    target_key = st.selectbox("🎯 เลือกคีย์เป้าหมาย", ["C", "D", "E", "F", "G", "A", "B"], help="เลือกคีย์ที่ต้องการให้เสียงร้องถูกปรับ")
with col2:
    pitch_shift_strength = st.slider("🎶 ความเข้ม Autotune", 0.0, 2.0, 1.0, 0.1, help="ปรับความเข้มข้นของการปรับคีย์ (1.0 คือค่าปกติ)")

reverb_wetness = st.slider("✨ ความเข้ม Reverb", 0, 100, 50, help="ปรับความก้องของเสียง (Reverb)")

# ปุ่มเริ่มประมวลผล
if uploaded_file is not None:
    if st.button("🚀 เริ่มประมวลผล"):
        progress_bar = st.progress(0)
        temp_file_path = None
        output_dir = "output"

        try:
            # สร้างไฟล์ชั่วคราวเพื่อเก็บไฟล์เสียงที่อัปโหลด
            with tempfile.NamedTemporaryFile(delete=False, suffix=".mp3") as temp_file:
                temp_file.write(uploaded_file.read())
                temp_file_path = temp_file.name
            
            # 1. แยกเสียงร้องและดนตรี
            vocals_path, music_path = separate_vocals(temp_file_path, output_dir)
            if not vocals_path:
                st.stop()
            progress_bar.progress(25)
            
            # 2. ปรับคีย์เสียงร้อง
            tuned_vocals_path = autotune(vocals_path, target_key=target_key, pitch_shift_strength=pitch_shift_strength)
            progress_bar.progress(50)
            
            # 3. ปรับปรุงโทนเสียง
            enhanced_vocals_path = enhance_vocals(tuned_vocals_path, reverb_wetness=reverb_wetness)
            progress_bar.progress(75)
            
            # 4. ผสมเสียงสุดท้าย
            final_song_path = mix_tracks(enhanced_vocals_path, music_path)
            progress_bar.progress(100)
            
            st.success("✅ เสร็จแล้ว! ดาวน์โหลดไฟล์ด้านล่าง")
            st.audio(final_song_path, format="audio/wav")
            
            with open(final_song_path, "rb") as f:
                st.download_button("📥 ดาวน์โหลดไฟล์", f, file_name="karaoke_enhanced.wav")
                
        except Exception as e:
            st.error(f"❌ เกิดข้อผิดพลาดที่ไม่คาดคิด: {e}")
        finally:
            # ลบไฟล์และโฟลเดอร์ชั่วคราวทั้งหมดที่สร้างขึ้น
            if temp_file_path and os.path.exists(temp_file_path):
                os.remove(temp_file_path)
            if os.path.exists(output_dir):
                shutil.rmtree(output_dir)
            if os.path.exists("autotuned_vocals.wav"):
                os.remove("autotuned_vocals.wav")
            if os.path.exists("enhanced_vocal.wav"):
                os.remove("enhanced_vocal.wav")
            if os.path.exists("final_mix.wav"):
                os.remove("final_mix.wav")