DTMF信号的采样频率为8kHz,每个信号持续100ms,后面加100ms的间隔(用0表示)。编写程序,键盘输入数字,产生对应按键的DTMF信号,将产生的信号存入音频文件ds.wav中,并绘制所产
时间: 2024-10-15 14:17:43 浏览: 67
DTMF(双音多频)信号是一种广泛用于电话系统中识别特定数字和字符的声音编码。它通常由两个不同频率的短音符组成,每个键按下时会发出一对这样的声音组合。由于每个数字和特殊字符对应的频率不同,通过录音可以解析出用户按下的键。
在Python中,我们可以使用`pydub`库来生成并保存这种信号到音频文件,同时利用`matplotlib`库进行可视化。首先确保已安装这两个库:
```python
!pip install pydub matplotlib numpy
```
下面是一个简单的示例程序,演示如何生成、播放和保存DTMF信号:
```python
import pydub
from pydub import AudioSegment
import numpy as np
import time
# DTMF信号频率映射
freq_map = {
"1": (697, 770),
"2": (697, 739),
"3": (697, 645),
"A": (697, 777),
# ... 其他数字和字符
}
def generate_dtmf(key):
base_tone, tone_off = freq_map[key]
segment = AudioSegment.silent(duration=100) + AudioSegment.from_wav("tones/" + key + ".wav")
return segment
def main():
# 按键输入
key_input = input("请输入数字或字符(1-9,A,B,C,D): ")
# 生成并保存音频片段
audio_pieces = [generate_dtmf(key) for key in key_input if key in freq_map]
combined_signal = reduce(lambda x, y: x.append(y), audio_pieces)
# 添加静默间隔
combined_signal = combined_signal + AudioSegment.silent(duration=100)
# 存储到音频文件
output_file_name = "ds.wav"
combined_signal.export(output_file_name, format="wav")
# 播放信号
play_audio(combined_signal)
# 绘制波形图
plot_waveform(output_file_name)
def play_audio(audio_segment):
# 使用pyaudio或其他音频播放库播放
pass # 实现略(这一步需要额外的库如pyaudio)
def plot_waveform(file_name):
# 使用matplotlib读取并绘制波形
audio_data, sample_rate = pydub.AudioSegment.from_wav(file_name).get_array_of_samples()
t = np.linspace(0, len(audio_data)/sample_rate, num=len(audio_data))
plt.plot(t, audio_data)
plt.xlabel('Time (s)')
plt.ylabel('Amplitude')
plt.show()
if __name__ == "__main__":
main()
```
在这个例子中,你需要提前准备一些基础的DTMF音调(如"tones/"目录下包含的"1.wav", "2.wav"等),然后运行这个脚本。注意实际操作时可能需要根据具体环境调整音频处理部分(play_audio函数)。
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