python实现mfcc

时间: 2023-09-27 15:09:00 浏览: 102
MFCC (Mel Frequency Cepstral Coefficients,梅尔频率倒谱系数) 是一种常用的音频特征提取方法,可以用于语音识别、音乐信息检索等领域。下面是一个简单的 Python 实现: 首先,我们需要导入一些库: ```python import numpy as np from scipy.fftpack import dct from scipy import signal ``` 接下来,定义一个函数来实现 MFCC 特征提取: ```python def mfcc(signal, samplerate=16000, winlen=0.025, winstep=0.01, numcep=13, nfilt=26, nfft=512, lowfreq=0, highfreq=None, preemph=0.97, ceplifter=22): """ Compute MFCC features from an audio signal. """ # Pre-emphasis signal = signal - np.mean(signal) signal = np.append(signal[0], signal[1:] - preemph * signal[:-1]) # Framing winlen = int(winlen * samplerate) winstep = int(winstep * samplerate) frames = signal[:len(signal) - winlen: winstep] * np.hamming(winlen) # Power spectrum pspec = np.abs(np.fft.rfft(frames, nfft))**2 if highfreq is None: highfreq = samplerate / 2 else: highfreq = min(highfreq, samplerate / 2) binfreq = np.fft.rfftfreq(nfft, 1/samplerate) bins = np.arange(nfilt + 2) / (nfilt + 1) * (highfreq - lowfreq) + lowfreq bwidth = bins[1:] - bins[:-1] # Filterbank fbank = np.zeros((nfilt, int(np.floor(nfft / 2 + 1)))) for i in range(nfilt): low = bins[i] center = bins[i + 1] high = bins[i + 2] lbin = np.floor(low * nfft / samplerate) + 1 cbin = np.floor(center * nfft / samplerate) + 1 hbin = np.floor(high * nfft / samplerate) + 1 fbank[i, int(lbin): int(cbin)] = (np.arange(cbin, int(lbin) - 1, -1) - lbin) / (cbin - lbin) fbank[i, int(cbin): int(hbin)] = (hbin - np.arange(cbin, hbin)) / (hbin - cbin) # Apply filterbank feat = np.dot(pspec, fbank.T) feat = np.where(feat == 0, np.finfo(float).eps, feat) feat = np.log(feat) # DCT feat = dct(feat, type=2, axis=1, norm='ortho')[:, :numcep] # Cepstral lifter lifter = 1 + (ceplifter / 2) * np.sin(np.pi * np.arange(numcep) / ceplifter) feat = feat * lifter return feat ``` 其中,`signal` 是输入的音频信号,`samplerate` 是采样率,`winlen` 是窗口长度,`winstep` 是窗口步长,`numcep` 是 MFCC 的维度,`nfilt` 是滤波器组数,`nfft` 是 FFT 的长度,`lowfreq` 和 `highfreq` 是滤波器组的频率范围,`preemph` 是预加重系数,`ceplifter` 是 cepstral lifter 系数。 该函数的返回值是一个二维数组,每行表示一个音频帧的 MFCC 特征。你可以将这些特征作为输入用于下游任务,比如说语音识别。
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