Python 讀取WAV音頻文件 畫頻譜的實例
Python 讀取WAV文件
import waveimport structfrom scipy import *from pylab import * #讀取wav文件,我這兒讀了個自己用python寫的音階的wavfilename = ’1.wav’wavefile = wave.open(filename, ’r’) # open for writing #讀取wav文件的四種信息的函數。期中numframes表示一共讀取了幾個frames,在后面要用到滴。nchannels = wavefile.getnchannels()sample_width = wavefile.getsampwidth()framerate = wavefile.getframerate()numframes = wavefile.getnframes() print('channel',nchannels)print('sample_width',sample_width)print('framerate',framerate)print('numframes',numframes) #建一個y的數列,用來保存后面讀的每個frame的amplitude。y = zeros(numframes) #for循環,readframe(1)每次讀一個frame,取其前兩位,是左聲道的信息。右聲道就是后兩位啦。#unpack是struct里的一個函數,用法詳見http://docs.python.org/library/struct.html。簡單說來就是把#packed的string轉換成原來的數據,無論是什么樣的數據都返回一個tuple。這里返回的是長度為一的一個#tuple,所以我們取它的第零位。for i in range(numframes): val = wavefile.readframes(1) left = val[0:2]#right = val[2:4] v = struct.unpack(’h’, left )[0] y[i] = v #framerate就是44100,文件初讀取的值。然后本程序最關鍵的一步!specgram!實在太簡單了。。。Fs = frameratespecgram(y, NFFT=1024, Fs=Fs, noverlap=900)show()
補充知識:matlab生成wav文件并用python驗證
在進行頻譜分析時,發現MATLAB和python讀取wav文件的波形不一致,導致不能得出正確結果,為了驗證MATLAB和python哪部分有問題,于是有了這篇博客。
1、需求分析
用MATLAB生成一個正弦波并保存為wav文件,然后用python讀取這個wav文件畫出波形,查看python讀取出來的波形和matlab生成的波形是否一致。
2、代碼實現
2.1 MATLAB生成wav文件
Df=5; %頻率間隔fs = 8000; %采樣頻率T = 1/fs; %采樣周期N=fs/Df; %序列點數time = (N-1)./fs; %第一個聲音片段的總時長t=0:T:(N-1)./fs;y = sin(2*pi*200*t); %生成第一個聲音片段,注意需要用db2mag()函數把dB轉換成magnitude。sound(y,fs) %可以播放聲音的函數 sound()filename = (’sinwave.wav’); %給文件取名plot(t,y)audiowrite(filename,y,fs) %存儲.wav音頻文件,在這里文件名為sinwave.wav
其中生成的正弦波波形如下圖所示:
2.2 python讀取wav文件
import waveimport numpy as npimport pylab as plt#打開wav文件 ,open返回一個的是一個Wave_read類的實例,通過調用它的方法讀取WAV文件的格式和數據。f = wave.open(r'E:練習音頻信號處理spectrum.msinwave.wav','rb')#讀取格式信息#一次性返回所有的WAV文件的格式信息,它返回的是一個組元(tuple):聲道數, 量化位數(byte單位), 采#樣頻率, 采樣點數, 壓縮類型, 壓縮類型的描述。wave模塊只支持非壓縮的數據,因此可以忽略最后兩個信息params = f.getparams()nchannels, sampwidth, framerate, nframes = params[:4]#讀取波形數據#讀取聲音數據,傳遞一個參數指定需要讀取的長度(以取樣點為單位)str_data = f.readframes(nframes)f.close()#將波形數據轉換成數組#需要根據聲道數和量化單位,將讀取的二進制數據轉換為一個可以計算的數組wave_data = np.fromstring(str_data,dtype=np.short)#通過取樣點數和取樣頻率計算出每個取樣的時間。time=np.arange(0,nframes)/framerateprint(params)print(wave_data.max())#找出正弦波的峰值#time 也是一個數組,與wave_data[0]或wave_data[1]配對形成系列點坐標plt.plot(time,wave_data/32768)plt.show()
python讀取wav文件顯示出來的正弦波如下圖所示:
python讀取wav文件的信息及求出波形峰值的結果如下圖所示:
我們可以看出峰值為32767(該wav文件有16bit,且帶一個符號位。215=32768215=32768 ),我們進行歸一化處理后的到波形如下圖所示:
由上圖可以看出MATLAB生成的正弦波保存為wav文件后,python讀取該wav文件。兩種語言下正弦波相同。
以上這篇Python 讀取WAV音頻文件 畫頻譜的實例就是小編分享給大家的全部內容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持好吧啦網。
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