Рубрики
Без рубрики

Реализация спектрограммы Python в Python с нуля

Спектрограмма Python-это точечная величина преобразования Фурье сегмента аудиосигнала. используется librosa.display.specshow ().

Автор оригинала: Team Python Pool.

Реализация спектрограммы Python в Python с нуля

Привет, кодеры!! В этой статье мы узнаем о спектрограммах и увидим, как реализовать их на языке Python с нуля. Так что же это значит? Это точечная величина преобразования Фурье сегмента аудиосигнала. Теперь давайте разберемся в спектрограмме питона подробнее.

Ключевые моменты о спектрограмме Python:

  • Это изображение генерируемого сигнала
  • По оси Y мы строим график времени, а по оси X-частоту
  • Цвет спектрограммы указывает на силу сигнала
  • Это объясняет распределение силы сигнала на разных частотах

Давайте сначала подробно разберемся в звуке и различных формах сигналов

Звуковолновое представление спектрограммы:

Звуковая волна

Форма волны-это визуальное представление звукового сигнала или звуковой волны. Мы можем наблюдать изменение амплитуды со временем. Различные оси представляют:

  • Ось X: Время
  • Ось Y: Амплитуда

Различные типы сигналов:

1) Синусоидальная волна:

Синусоидальная спектрограмма python

Синусоидальная волна

  • Это S-образная волна
  • Он периодически колеблется
  • Непрерывная волна

2) квадратная волна:

Спектрограмма прямоугольной волны python

Квадратная волна

  • несинусоидальная волна
  • она периодична
  • мгновенный переход между двумя уровнями

3) Треугольная волна:

спектрограмма Треугольной волны питона

Треугольная волна

  • несинусоидальная волна
  • периодические по своей природе
  • кусочно-линейный
  • только нечетные гармоники

Пошаговая реализация спектрограммы в Python:

1)Импорт всех библиотек в Python

import os
import matplotlib.pyplot as plt

import librosa
import librosa.display

import IPython.display as ipd
  • os – предоставляет способ использования операционной системы портативным способом
  • matplotlib.pyplot – набор функций, которые заставляют matplotlib работать как MATLAB
  • librosa – используется для анализа любого вида аудио
  • IPython.display – для отображения объекта Python во всех интерфейсах

2) загрузка аудио






listdir() – используется для возврата списка записей в каталоге, заданном по пути





x,.load(audio_path+audio[2],)

print(type(x), type(sr))
print(x.shape, sr)





Загрузка аудиоспектрограммы python





Загрузка аудиоспектрограммы python





Давайте визуализируем форму сигнала загруженного аудио в Python:





plt.figure(figsize=(14, 5))
librosa.display.waveplot(x,)





Давайте Визуализируем Форму Сигнала Загруженного Аудио:





Звуковая форма Сигнала





librosa.display.waveplot() – Используется для построения огибающей амплитуды сигнала





3) Преобразование формы сигнала в спектрограмму в Python:










Преобразование Формы Сигнала В Спектрограмму В Python





  • librosa.stft() – STFT расшифровывается как Кратковременное преобразование Фурье .STFT вычисляет дискретные преобразования Фурье (DFT) по коротким перекрывающимся окнам для представления сигнала в частотно-временной области.
  • librosa.display.specshow() – отображает спектрограмму





Применение спектрограммы Python:





  • Фонетически идентифицировать произносимые слова
  • Анализируйте крики различных животных





Должен Читать





  • Как вычислить квадратный корень в Python
  • Типы данных Python | Изменяемые и неизменяемые типы данных
  • Numpy Square Root | Use case Evaluation of Math Toolkit
  • Функция Python Absolute Value | abs() С Примерами
  • Коллекции Python: Обновленная версия встроенных коллекций?





Вывод:





В этой статье мы узнали о спектрограммах и их реализации в python. Мы также узнали о различных типах звуковых сигналов и увидели, как преобразовать форму сигнала в спектрограмму.





Однако, если у вас есть какие-либо сомнения или вопросы, дайте мне знать в разделе комментариев ниже. Я постараюсь помочь вам как можно скорее.





Счастливого Пифонирования!





Читайте ещё по теме: