python - 应用傅里叶变换后 scipy.io wave 文件处理的问题

Question

我正在使用 scipy.fftpack 和 scipy.io 包在 Python 中处理一些音频文件。这意味着我有正在导入的波形文件，使用傅里叶变换处理它们，然后输出到一个新的波形文件。然而，我遇到了一些问题，在运行这些转换后，wave 文件将无法播放并且大约是原始文件大小的 4 倍。

目前我只是导入歌曲，获取速率，导入的数据片段，执行 ifft(fft(data)) 然后输出它。我尝试获取这些浮点值并将其转换为整数并计算初始导入数据与 ifft(fft(data)) 之间的差异，发现它正好为零。

下面是我的问题:

1. 谁知道为什么我在进行傅里叶变换后尝试播放的波形文件无法播放？

2. 是否有任何可能导致一般问题的波形文件限制。还是数据必须是整数？

已经很晚了，我觉得我的帖子可能有点乱七八糟，所以如果您需要更多信息，请询问，我会尽力提供更好的描述。

Answer 1

您需要将处理后的数据转换为适当位深度的整数类型。使用 this file举个例子:

>>> import scipy.io.wavfile
>>> rate, data = scipy.io.wavfile.read('Happy Tree Friends.wav')
>>> rate
8000
>>> data
array([ 5, -5,  5, ...,  0, -1,  0], dtype=int16)
>>> data_bis = np.fft.ifft(np.fft.fft(data))
>>> data_bis
array([  5.00000000e+00 -1.55406753e-11j,
        -5.00000000e+00 +1.95349676e-11j,
         5.00000000e+00 +1.41131140e-11j, ...,
         8.06674092e-12 -7.58643463e-13j,
        -1.00000000e+00 -2.21611283e-12j,  -2.04999489e-11 +4.55890751e-12j])
>>> data_bis.dtype
dtype('complex128')

尽管 data 中的值非常接近 data_bis 中的值，但它们是非常不同的野兽，如下所示:

>>> scipy.io.wavfile.write('test.wav', rate, data_bis)
>>> scipy.io.wavfile.read('test.wav')
TypeError: data type not understood

但是，如果您只是将处理后的结果转换回原始的 dtype，一切都会再次正常运行:

>>> scipy.io.wavfile.write('test.wav', rate, data_bis.astype(data.dtype))
__main__:1: ComplexWarning: Casting complex values to real discards the imaginary part
>>> scipy.io.wavfile.read('test.wav')
(8000, array([ 4, -5,  4, ...,  0, -1,  0], dtype=int16))