python处理长度2秒,采样率44.1kHz的音频信号,不使用librosa库,通过FFT实现变调不变速,请考虑滤波、重采样等方法,以及考虑使用分块处理或流氏处理,不用着急回答我,尽可能完善地考虑进多因素再回答,并给出较为完善且出错可能性最低的代码

时间: 2023-11-30 19:04:14 浏览: 27
好的,下面是一个较为完善的代码实现: ```python import numpy as np from scipy import signal # 重采样函数 def resample(signal, old_fs, new_fs): # 计算重采样比例 resample_ratio = old_fs / new_fs # 计算重采样后的长度 new_len = int(signal.shape[0] / resample_ratio) # 进行重采样 resampled_signal = signal[::resample_ratio] # 低通滤波 nyq = 0.5 * old_fs cutoff = 0.99 * nyq b, a = signal.butter(6, cutoff / nyq, btype='low') filtered_signal = signal.filtfilt(b, a, resampled_signal) return filtered_signal, new_fs # FFT变调函数 def pitch_shift(signal, fs, shift_factor): # 进行FFT变换 freq_domain = np.fft.fft(signal) # 计算变调后的频率 shift_freq = np.linspace(0, fs, len(freq_domain), endpoint=False) shift_freq = shift_freq * shift_factor # 线性插值 new_freq_domain = np.interp(np.arange(len(freq_domain)), shift_freq, freq_domain) # 进行IFFT逆变换 time_domain = np.fft.ifft(new_freq_domain) return time_domain.real # 主函数 def main(signal, fs, shift_factor): # 进行重采样 resampled_signal, new_fs = resample(signal, fs, 16000) # 进行FFT变调 shifted_signal = pitch_shift(resampled_signal, new_fs, shift_factor) # 进行重采样 resampled_signal, _ = resample(shifted_signal, new_fs, fs) return resampled_signal # 测试 if __name__ == '__main__': # 生成随机音频信号 signal = np.random.random(2 * 44100) # 进行变调处理 shift_factor = 1.2 shifted_signal = main(signal, 44100, shift_factor) # 输出结果 print('Original signal length: ', len(signal)) print('Shifted signal length: ', len(shifted_signal)) ``` 需要注意的是,由于本实现使用的是FFT变调方法,因此可能会对信号的质量和可听性产生一些影响。如果需要更高质量的变调效果,可以考虑使用其他方法,例如PSOLA、WSOLA、TDHS等方法。另外,还需要针对不同的音频信号进行调整和优化,以达到最佳效果。

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