python音频实时频谱分析

Python中可以使用各种库来进行音频的实时频谱分析，其中最常用的是`pyaudio`库用于获取音频流，然后结合如`matplotlib`或`scipy.signal`库进行处理。例如，你可以使用`librosa`库，它提供了计算短时傅立叶变换(STFT)的功能，可以实时显示音频信号的频率成分。

以下是简单的步骤：

1. 安装必要的库：

   pip install pyaudio matplotlib librosa

2. 使用`pyaudio`捕获音频流并读取数据：

   import pyaudio
   stream = pyaudio.PyAudio().open(format=pyaudio.paInt16, channels=1, rate=44100, input=True)
   frames = []
   while True:
       data = stream.read(1024)  # 每次读取1024样本
       if len(data) == 0:
           break
       frames.append(data)

3. 对数据进行STFT分析：

   from librosa.stft import stft
   import numpy as np
   def analyze_audio(frames):
       stft_data = stft(np.frombuffer(b''.join(frames), dtype=np.int16))
       magnitude spectrogram = np.abs(stft_data)
       freqs = librosa.fft_frequencies(n=len(spectrogram))  # 频率轴

4. 可视化频谱：

   import matplotlib.pyplot as plt
   fig, ax = plt.subplots()
   for frame in spectrogram:
       ax.imshow(frame, aspect='auto', origin='lower')
       plt.pause(0.05)  # 实时更新

5. 结束并关闭资源：

   stream.stop_stream()
   stream.close()
   p.terminate()

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