以下は、noise_reduce.py の解析結果をMarkdown形式でまとめたドキュメントです。

## 1) プログラムの動作

- 入力音声ファイルを読み込み、音声データとサンプルレートを取得する。
- 入力音声の先頭約5秒を「ノイズサンプル」として抽出する。
- ノイズリダクションを実行し、ノイズを低減した音声データを生成する。
- ノイズ除去後の音声を出力ファイルとして保存する。
- 処理完了時に出力ファイル名を標準出力へ表示する。

補足：
- ノイズリダクションには noisereduce ライブラリの nr.reduce_noise を使用。
- 入力・出力ファイルは wav 形式を想定している（sf.write で保存）。
- コード内のコメントにもあるように、先頭の5秒をノイズサンプルとして用いてノイズリダクションを実施する設計。

ただし、実装には小さな不具合が含まれており、実運用時には挙動を慎重に確認する必要があります。

- 問題点（挙動の注意点）：
  - コマンドライン引数の判定条件が誤っており、len(sys.argv) >= 1 の場合に infile/outfile を上書きするようになっています。実際には「最初の引数が入力ファイル名、2番目が出力ファイル名」であるべきなので、条件は len(sys.argv) >= 2 および >= 3 とするべきです。
  - 現状のコードでは sys.argv の長さに関係なく infile と outfile の初期値は上書きされる可能性があります。

## 2) 必要な非標準ライブラリとインストール方法

必要なライブラリ（非標準＝標準ライブラリではありません）：
- noisereduce
- librosa
- soundfile

推奨インストールコマンド（同時に依存ライブラリも解決します）:
- 一括インストール
  - pip install noisereduce librosa soundfile

補足:
- librosa は内部で numpy、scipy、joblib などの依存ライブラリを利用します。通常は自動的に解決されますが、環境によっては事前に以下をインストールすることを検討してください：
  - pip install numpy scipy
- Windows などの環境では wheel のビルド要件により installTime が長くなる場合があります。

インストール手順の例:
- 仮想環境を作成してインストールする場合
  - python -m venv venv
  - source venv/bin/activate  (Linux/macOS)
  - venv\Scripts\activate  (Windows)
  - pip install --upgrade pip
  - pip install noisereduce librosa soundfile

## 3) 必要な入力ファイル

- input_audio.wav として想定されている入力ファイル名がデフォルトです。
- 実行時にコマンドライン引数で以下のようにファイルを渡すことができます：
  - infile: 入力音声ファイル（例: your_audio.wav）
  - outfile: 出力先音声ファイル（例: denoised_audio.wav）

補足:
- 入力ファイルは wav 形式を推奨しますが librosa.load は多くの形式をサポートします。
- ノイズサンプルとして先頭約5秒間を使用します。

## 4) 実行後に生成される出力ファイル

- 出力ファイル名: output_audio.wav（デフォルト）
- 内容: ノイズリダクション後の音声データを含む wav ファイル
- 保存場所: カレントディレクトリ（スクリプト実行ディレクトリ）
- 保存形式: WAV、サンプルレートは入力と同じ値を用いて保存されます。

補足:
- 出力ファイル名はコマンドライン引数で上書き可能です（ infile, outfile の指定次第）。
- 処理完了時には「ノイズ除去後の音声を保存しました: {outfile}」と表示されます。

## 5) コマンドラインでの使用例 (Usage)

- 基本的な使い方（デフォルトのファイル名を使う場合）
  - python noise_reduce.py

- 入力ファイルと出力ファイルを指定する場合
  - python noise_reduce.py input_audio.wav output_audio.wav

- 注意点:
  - 現状のコードには引数処理のバグが含まれている可能性があるため、実行前に以下のような挙動を確認してください。
    - infile の上書き条件が len(sys.argv) >= 1 になっているため、実質的には常に infile が引数で上書きされる可能性があります。正しくは以下のように書くべきです。
      - if len(sys.argv) >= 2: infile = sys.argv[1]
      - if len(sys.argv) >= 3: outfile = sys.argv[2]
  - バグを修正して実行する場合の例:
    - python noise_reduce.py input_audio.wav output_audio.wav

補足情報（実務上の提案）:
- ノイズサンプルの長さ（noise_duration = 5）は用途に応じて調整可能です。環境ノイズが短い場合や長い場合は適切な長さを設定してください。
- 音質評価のために、処理前後の波形やスペクトログラムを比較すると良いでしょう。
- ノイズリダクションの設定を nr.reduce_noise のパラメータ（y, y_noise, sr 以外のオプション）で微調整することで、音質とノイズ除去のトレードオフを調整できます。

以上の内容を元に、必要に応じてコードの修正・拡張を検討してください。