python - 识别音频的音调

Question

我有一把吉他，我需要我的电脑能够分辨出正在演奏的音符，识别音调。是否可以在 python 中做到这一点，pygame 也可以吗？能够在 pygame 中做到这一点会非常有帮助。

Answer 1

要识别音频信号的频率，您可以使用 FFT (fast Fourier transform) 算法。据我所知，PyGame 没有办法录制音频，也不支持 FFT 变换。

首先，您需要从声卡中采集原始采样数据；这种数据称为 PCM(脉冲编码调制)。在 Python 中捕获音频的最简单方法是使用 PyAudio library (Python 绑定(bind)到 PortAudio)。 GStreamer也可以做到这一点，对于您的目的来说，这可能是一种矫枉过正。以 48000 Hz 的速率捕获 16 位样本是非常典型的，这可能是普通声卡所能提供的最好的。

获得原始 PCM 音频数据后，您可以使用 scipy library 中的 fftpack 模块通过 FFT 变换运行样本。这将为您提供分析的音频信号的频率分布，即特定频段的信号强度。然后，就是找到信号最强的频率了。

您可能需要一些额外的过滤来避免 harmonic frequencies我不确定。