用python写一边录音一边播音一边显示FFT波形PYQT5带开始按键的三线程程序

时间: 2023-10-05 15:04:35 浏览: 49
以下是一种用Python编写的三线程程序,可在录音时播放并显示FFT波形,带有一个开始按键。使用了PyQt5库进行界面设计和线程管理。 ``` import sys from PyQt5.QtCore import * from PyQt5.QtGui import * from PyQt5.QtWidgets import * import pyaudio import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt class RecordThread(QThread): """ 录音线程类 """ record_finished_signal = pyqtSignal(np.ndarray) def __init__(self, CHUNK=1024, RATE=44100, RECORD_SECONDS=5): super().__init__() self.CHUNK = CHUNK self.RATE = RATE self.RECORD_SECONDS = RECORD_SECONDS def run(self): p = pyaudio.PyAudio() stream = p.open(format=pyaudio.paInt16, channels=1, rate=self.RATE, input=True, frames_per_buffer=self.CHUNK) frames = [] for i in range(0, int(self.RATE / self.CHUNK * self.RECORD_SECONDS)): data = stream.read(self.CHUNK) frames.append(data) stream.stop_stream() stream.close() p.terminate() audio_data = np.frombuffer(b''.join(frames), dtype=np.int16) self.record_finished_signal.emit(audio_data) class PlayThread(QThread): """ 播放线程类 """ def __init__(self, audio_data, CHUNK=1024, RATE=44100): super().__init__() self.audio_data = audio_data self.CHUNK = CHUNK self.RATE = RATE def run(self): p = pyaudio.PyAudio() stream = p.open(format=pyaudio.paInt16, channels=1, rate=self.RATE, output=True) for i in range(0, len(self.audio_data), self.CHUNK): chunk = self.audio_data[i:i + self.CHUNK] stream.write(chunk) stream.stop_stream() stream.close() p.terminate() class FFTThread(QThread): """ FFT线程类 """ fft_data_signal = pyqtSignal(np.ndarray) def __init__(self, audio_data, CHUNK=1024, RATE=44100): super().__init__() self.audio_data = audio_data self.CHUNK = CHUNK self.RATE = RATE def run(self): fft_data = self.get_fft(self.audio_data, self.CHUNK, self.RATE) self.fft_data_signal.emit(fft_data) @staticmethod def get_fft(audio_data, CHUNK, RATE): data = audio_data * np.hanning(len(audio_data)) fft_data = np.abs(np.fft.fft(data)) / CHUNK * 2 freq = np.linspace(0, RATE, CHUNK + 1)[:CHUNK // 2] return fft_data[:CHUNK // 2], freq class MainWindow(QWidget): """ 窗口类 """ def __init__(self): super().__init__() self.initUI() self.record_thread = None self.play_thread = None self.fft_thread = None def initUI(self): self.setWindowTitle('Record and Play Audio') self.setGeometry(300, 300, 800, 600) self.label1 = QLabel('Audio Waveform', self) self.label1.setGeometry(50, 50, 300, 30) self.label2 = QLabel('FFT Waveform', self) self.label2.setGeometry(450, 50, 300, 30) self.start_button = QPushButton('Start Recording', self) self.start_button.setGeometry(50, 500, 150, 30) self.start_button.clicked.connect(self.start_recording) self.stop_button = QPushButton('Stop Recording', self) self.stop_button.setGeometry(250, 500, 150, 30) self.stop_button.clicked.connect(self.stop_recording) self.stop_button.setEnabled(False) self.play_button = QPushButton('Play Audio', self) self.play_button.setGeometry(450, 500, 150, 30) self.play_button.clicked.connect(self.play_audio) self.play_button.setEnabled(False) self.label3 = QLabel('Recording Time: 0s', self) self.label3.setGeometry(50, 550, 150, 30) self.label4 = QLabel('Playing Time: 0s', self) self.label4.setGeometry(450, 550, 150, 30) self.audio_waveform = QLabel(self) self.audio_waveform.setGeometry(50, 100, 300, 300) self.audio_waveform.setStyleSheet('background-color: white;') self.fft_waveform = QLabel(self) self.fft_waveform.setGeometry(450, 100, 300, 300) self.fft_waveform.setStyleSheet('background-color: white;') self.show() def start_recording(self): self.start_button.setEnabled(False) self.stop_button.setEnabled(True) self.play_button.setEnabled(False) self.record_thread = RecordThread() self.record_thread.record_finished_signal.connect(self.record_finished) self.fft_thread = FFTThread(np.array([])) self.fft_thread.fft_data_signal.connect(self.update_fft_waveform) self.record_thread.start() self.fft_thread.start() def stop_recording(self): self.start_button.setEnabled(True) self.stop_button.setEnabled(False) self.play_button.setEnabled(True) self.record_thread.terminate() self.fft_thread.terminate() self.label3.setText('Recording Time: {}s'.format(self.record_thread.RECORD_SECONDS)) def play_audio(self): self.start_button.setEnabled(False) self.stop_button.setEnabled(False) self.play_button.setEnabled(False) self.play_thread = PlayThread(self.record_thread.audio_data) self.play_thread.finished.connect(self.play_finished) self.play_thread.start() def record_finished(self, audio_data): self.audio_data = audio_data self.audio_waveform.setPixmap(self.get_waveform_pixmap(audio_data)) self.fft_thread.audio_data = audio_data def update_fft_waveform(self, fft_data): self.fft_waveform.setPixmap(self.get_fft_pixmap(fft_data)) def play_finished(self): self.start_button.setEnabled(True) self.stop_button.setEnabled(False) self.play_button.setEnabled(True) self.label4.setText('Playing Time: {}s'.format(len(self.record_thread.audio_data) / self.record_thread.RATE)) @staticmethod def get_waveform_pixmap(audio_data): fig = plt.figure(figsize=(3, 3), dpi=80) plt.plot(audio_data) buf = fig.canvas.buffer_rgba() plt.close(fig) width, height = buf.width(), buf.height() img = QImage(buf, width, height, QImage.Format_RGBA8888) pixmap = QPixmap.fromImage(img) return pixmap.scaled(300, 300, Qt.KeepAspectRatio) @staticmethod def get_fft_pixmap(fft_data): fig = plt.figure(figsize=(3, 3), dpi=80) plt.plot(fft_data) buf = fig.canvas.buffer_rgba() plt.close(fig) width, height = buf.width(), buf.height() img = QImage(buf, width, height, QImage.Format_RGBA8888) pixmap = QPixmap.fromImage(img) return pixmap.scaled(300, 300, Qt.KeepAspectRatio) if __name__ == '__main__': app = QApplication(sys.argv) window = MainWindow() sys.exit(app.exec_()) ``` 该程序包括三个线程类:RecordThread、PlayThread和FFTThread。RecordThread用于录制音频数据,PlayThread用于播放录制好的音频数据,FFTThread用于计算音频数据的FFT并发送给主线程进行显示。 在主窗口类MainWindow中,通过UI设计创建了开始录制、停止录制、播放录制好的音频、显示录制音频波形和FFT波形的控件,并实现了相应的槽函数。录制音频时,实例化RecordThread和FFTThread并启动,当录制完成时,RecordThread将录制好的音频数据发送给主线程进行显示,并更新FFTThread的音频数据,FFTThread计算FFT并将结果发送给主线程进行显示。播放录制好的音频时,实例化PlayThread并启动,播放完成后发送finished信号,在槽函数中更新相应的控件状态。主线程通过get_waveform_pixmap和get_fft_pixmap方法将matplotlib绘制好的波形转换成QPixmap格式,并显示在相应的控件上。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

Python利用FFT进行简单滤波的实现

今天小编就为大家分享一篇Python利用FFT进行简单滤波的实现,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

FFT快速傅里叶变换的python实现过程解析

主要介绍了FFT快速傅里叶变换的python实现过程解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
recommend-type

node-v6.11.1-linux-armv7l.tar.xz

Node.js,简称Node,是一个开源且跨平台的JavaScript运行时环境,它允许在浏览器外运行JavaScript代码。Node.js于2009年由Ryan Dahl创立,旨在创建高性能的Web服务器和网络应用程序。它基于Google Chrome的V8 JavaScript引擎,可以在Windows、Linux、Unix、Mac OS X等操作系统上运行。 Node.js的特点之一是事件驱动和非阻塞I/O模型,这使得它非常适合处理大量并发连接,从而在构建实时应用程序如在线游戏、聊天应用以及实时通讯服务时表现卓越。此外,Node.js使用了模块化的架构,通过npm(Node package manager,Node包管理器),社区成员可以共享和复用代码,极大地促进了Node.js生态系统的发展和扩张。 Node.js不仅用于服务器端开发。随着技术的发展,它也被用于构建工具链、开发桌面应用程序、物联网设备等。Node.js能够处理文件系统、操作数据库、处理网络请求等,因此,开发者可以用JavaScript编写全栈应用程序,这一点大大提高了开发效率和便捷性。 在实践中,许多大型企业和组织已经采用Node.js作为其Web应用程序的开发平台,如Netflix、PayPal和Walmart等。它们利用Node.js提高了应用性能,简化了开发流程,并且能更快地响应市场需求。
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

spring添加xml配置文件

1. 创建一个新的Spring配置文件,例如"applicationContext.xml"。 2. 在文件头部添加XML命名空间和schema定义,如下所示: ``` <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合

![实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合](https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2pwZy9BVldpY3ladXVDbEZpY1pLWmw2bUVaWXFUcEdLT1VDdkxRSmQxZXB5R1lxaWNlUjA2c0hFek5Qc3FyRktudFF1VDMxQVl3QTRXV2lhSWFRMEFRc0I1cW1ZOGcvNjQw?x-oss-process=image/format,png) # 1.1 Kafka集群架构 Kafka集群由多个称为代理的服务器组成,这