用python生成一边录音一边播放一边显示FFT画布PyQt5有按键的多线程程序

时间: 2023-10-05 17:06:44 浏览: 45
以下是一个用Python生成一边录音一边播放一边显示FFT画布的PyQt5多线程程序,带有按键控制: ```python import sys import numpy as np import pyaudio import threading import time from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QLabel, QPushButton from PyQt5.QtGui import QPainter, QPen from PyQt5.QtCore import Qt class MyWindow(QMainWindow): def __init__(self): super().__init__() self.initUI() self.chunk = 1024 self.rate = 44100 self.p = pyaudio.PyAudio() self.stream = self.p.open(format=pyaudio.paInt16, channels=1, rate=self.rate, input=True, output=True, frames_per_buffer=self.chunk) self.is_recording = False self.is_playing = False self.is_stopped = False self.thread_rec = None self.thread_play = None self.thread_fft = None def initUI(self): self.setGeometry(100, 100, 800, 600) self.setWindowTitle('Real-time Recording/Playback/FFT') self.lbl1 = QLabel('Real-time Recording/Playback/FFT', self) self.lbl1.move(20, 20) self.lbl1.resize(300, 20) self.btn_start_rec = QPushButton('Start Recording', self) self.btn_start_rec.move(20, 60) self.btn_start_rec.resize(120, 30) self.btn_start_rec.clicked.connect(self.start_recording) self.btn_stop_rec = QPushButton('Stop Recording', self) self.btn_stop_rec.move(150, 60) self.btn_stop_rec.resize(120, 30) self.btn_stop_rec.clicked.connect(self.stop_recording) self.btn_start_play = QPushButton('Start Playback', self) self.btn_start_play.move(20, 100) self.btn_start_play.resize(120, 30) self.btn_start_play.clicked.connect(self.start_playing) self.btn_stop_play = QPushButton('Stop Playback', self) self.btn_stop_play.move(150, 100) self.btn_stop_play.resize(120, 30) self.btn_stop_play.clicked.connect(self.stop_playing) self.lbl2 = QLabel('Real-time FFT', self) self.lbl2.move(20, 140) self.lbl2.resize(300, 20) self.canvas = QLabel(self) self.canvas.move(20, 180) self.canvas.resize(600, 300) self.btn_start_fft = QPushButton('Start FFT', self) self.btn_start_fft.move(20, 500) self.btn_start_fft.resize(120, 30) self.btn_start_fft.clicked.connect(self.start_fft) self.btn_stop_fft = QPushButton('Stop FFT', self) self.btn_stop_fft.move(150, 500) self.btn_stop_fft.resize(120, 30) self.btn_stop_fft.clicked.connect(self.stop_fft) self.show() def start_recording(self): self.is_recording = True self.thread_rec = threading.Thread(target=self.record) self.thread_rec.start() def stop_recording(self): self.is_recording = False def start_playing(self): self.is_playing = True self.thread_play = threading.Thread(target=self.play) self.thread_play.start() def stop_playing(self): self.is_playing = False def start_fft(self): self.is_stopped = False self.thread_fft = threading.Thread(target=self.fft) self.thread_fft.start() def stop_fft(self): self.is_stopped = True def record(self): frames = [] while self.is_recording: data = self.stream.read(self.chunk) frames.append(data) self.stream.stop_stream() self.stream.close() self.p.terminate() self.frames_rec = frames def play(self): for data in self.frames_rec: if not self.is_playing: break self.stream.write(data) def fft(self): while not self.is_stopped: data = np.fromstring(self.stream.read(self.chunk), dtype=np.int16) yf = np.fft.fft(data) xf = np.linspace(0, self.rate/2, self.chunk/2) fig = self.plot(xf, 2.0/self.chunk * np.abs(yf[:self.chunk//2])) self.show_fft(fig) def plot(self, x, y): fig = np.zeros((300, 600, 3), dtype=np.uint8) fig.fill(255) pen = QPen(Qt.black, 1) painter = QPainter() painter.begin(fig) painter.setPen(pen) for i in range(len(x)): x1 = int(x[i] / (self.rate/2) * 600) y1 = 300 - int(y[i] * 300) painter.drawPoint(x1, y1) painter.end() return fig def show_fft(self, fig): img = np.array(fig, dtype=np.uint8) img = np.rot90(img, 1) img = np.flipud(img) img = img.tobytes() qimg = QtGui.QImage(img, 600, 300, QtGui.QImage.Format_RGB888) pixmap = QtGui.QPixmap.fromImage(qimg) self.canvas.setPixmap(pixmap) if __name__ == '__main__': app = QApplication(sys.argv) ex = MyWindow() sys.exit(app.exec_()) ``` 该程序使用了PyQt5库创建了一个简单的GUI界面,包括开始录音、停止录音、开始播放、停止播放、开始FFT、停止FFT等按钮,可以通过这些按钮控制程序的运行。 程序使用PyAudio库进行录音和播放,并使用Numpy库进行FFT计算。在进行FFT计算时,程序使用多线程实现了一边录音一边计算FFT,并将结果显示在GUI界面上。 由于PyAudio是一个C++库,因此需要先在系统中安装PortAudio库,然后使用pip install pyaudio安装PyAudio库。 请注意,在使用多线程进行录音和播放时,需要将PyAudio流对象放在每个线程的函数内部,以便在每个线程中使用不同的流对象,避免产生竞争条件。

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