如何使用python确定音乐文件中的频率

时间:2015-06-12 07:02:31

标签: python numpy raspberry-pi pyaudio

我想确定音乐文件中的频率。它将从音乐文件中检索一大块数据并打印其中存在的频率。然后它会选择另一块数据。是否有可能使用python?我是这个领域的新手。如果有人能帮助我这样做,我将非常感谢他。我的目标设备是覆盆子pi。

import pyaudio
import wave
import numpy as np

chunk = 2048
wf = wave.open('/home/pi/music.wav', 'rb')
swidth = wf.getsampwidth()
RATE = wf.getframerate()
window = np.blackman(chunk)
p = pyaudio.PyAudio()
stream = p.open(format =
    p.get_format_from_width(wf.getsampwidth()),
    channels = wf.getnchannels(),
    rate = RATE,
    output = True)
data = wf.readframes(chunk)
while len(data) != '':
stream.write(data)
indata = np.array(wave.struct.unpack("%dh"%(len(data)/swidth),\
                             data))*window
fftdata=abs(np.fft.rfft(indata))**2
fftData=abs(np.fft.rfft(indata))**2
# find the maximum
which = fftData[1:].argmax() + 1
# use quadratic interpolation around the max
if which != len(fftData)-1:
    y0,y1,y2 = np.log(fftData[which-1:which+2:])
    x1 = (y2 - y0) * .5 / (2 * y1 - y2 - y0)
    # find the frequency and output it
    thefreq = (which+x1)*RATE/chunk
    print "The freq is %f Hz." % (thefreq)
else:
    thefreq = which*RATE/chunk
    print "The freq is %f Hz." % (thefreq)
# read some more data
  data = wf.readframes(chunk)
if data:
    stream.write(data)
stream.close()
p.terminate()

我的上述程序适用于单频样本。但对于一首歌,它在行indata = np.array(wave.struct.unpack("%dh"%(len(data)/ swidth),data))*窗口中显示错误。错误消息msg是操作数无法与形状一起广播。如何解决问题??

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

要确定信号中的频率(例如音频信号),您可以使用傅立叶变换。最常见的数值实现称为 fft (用于快速傅里叶变换)。

Python确实拥有您需要的功能:Discrete Fourier Transform (numpy.fft)

所以要做的第一件事就是将数据放入一个数组中,然后将其发送给函数。

然后你需要做一点数学来获得频率。值得庆幸的是,您可以查看Wikipedia以便在时间和频率之间进行转换。由于您没有说出采样频率我不能给您一个数字,但您可以遵循以下公式:

T i总时间和status表索引。