python - 如何使用 python 确定音乐文件中存在的频率

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separate frequencies from music (1 个回答)

已关闭 8 年前。

我想确定音乐文件中存在的频率。它将从音乐文件中检索数据 block 并打印其中存在的频率。然后它会选择另一 block 数据。可以用python来实现吗？我是这个领域的新手。如果有人能帮助我做到这一点，我将非常感谢他。我的目标设备是树莓派。

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()

我的上述程序对于单频样本运行良好。但对于歌曲，它在 indata = np.array(wave.struct.unpack("%dh"%(len(data)/swidth),data))*window 行显示错误。错误消息是操作数无法与形状一起广播。如何解决这个问题？

Answer 1

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

Python 确实具备您所需的功能:Discrete Fourier Transform (numpy.fft) .

所以要做的第一件事就是将数据放入数组中，然后将其发送到函数。

然后你需要做一些数学计算来获得频率。值得庆幸的是你可以查找Wikipedia用于时间和频率之间的转换。由于您没有说采样频率，我无法给您一个数字，但您可以遵循以下公式:

f=1/T*i 其中 T 为总时间，i 为表索引。