一个音频文件在python中完成STFT后得到的是几维数组
时间: 2023-12-06 07:45:19 浏览: 144
STFT(短时傅里叶变换)是一种将时域信号转换为频域信号的方法。在 Python 中,使用库如 NumPy 和 SciPy 的函数可以实现 STFT。
STFT 将时域信号分解成一系列窄带频域信号,每个频率带宽度为Δf,以时间步长Δt进行采样。STFT 输出的是一个二维数组,其中第一维是时间轴,第二维是频率轴。具体来说,如果输入的音频信号是长度为 N 的时间序列,STFT 输出的是一个大小为 M × K 的数组,其中 M 表示时间窗口的数量,K 表示频率轴的数量。
因此,STFT 的输出是一个二维数组,即一个 M × K 的数组。在 Python 中,通常使用如下方式计算 STFT:
```python
import numpy as np
from scipy.signal import stft
# 读取音频文件
fs, data = wavfile.read("audio.wav")
# 计算 STFT
f, t, Zxx = stft(data, fs=fs, window='hamming', nperseg=512, noverlap=256)
```
其中,f 表示频率轴,t 表示时间轴,Zxx 表示 STFT 输出的二维数组。
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将表格中的数据导入python中进行STFT分析并可视化
将表格数据导入Python进行短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform,简称STFT)分析并可视化通常涉及几个步骤:
1. **数据读取**:首先,你需要使用Pandas库读取表格数据。例如:
```python
import pandas as pd
data = pd.read_csv('your_table.csv') # 替换为你的文件路径
```
2. **数据预处理**:如果表格中的数据是时间序列或者其他需要做STFT的基础类型,可能需要转换或清洗。例如,确保数据已经按照时间顺序排列。
3. **计算STFT**:可以使用`librosa`库,这是一个强大的音频和音乐信号处理工具包,也有用于STFT的功能:
```python
from librosa.core import stft, magnitude_to_db
X_stft = stft(data['audio_signal']) # 假设数据列名为'audio_signal'
```
4. **幅度谱可视化**:通常会将结果转换为对数尺度以便于观察,并使用Matplotlib绘制图像:
```python
db_spec = magnitude_to_db(np.abs(X_stft), ref=np.max)
plt.figure(figsize=(10, 5))
librosa.display.specshow(db_spec, x_axis='time', y_axis='frequency')
```
5. **保存或展示结果**:最后,你可以选择保存图片到本地或直接显示在Jupyter Notebook中。
python stft
Python中的STFT是指短时傅里叶变换(Short-time Fourier Transform)。
STFT是一种信号处理技术,用于将时域信号转换为频域信号,并提供信号的频谱信息。它通过将信号分成不同的时间窗口,并对每个窗口应用傅里叶变换来实现,从而得到信号在不同时间段内的频谱特征。这种方法可以用于音频处理、图像处理、语音识别等领域。
在Python中,可以使用不同的库或模块来实现STFT,包括NumPy、SciPy和Librosa等。这些库提供了用于计算和处理STFT的函数和工具,可以方便地对信号进行频域分析和处理。
例如,在使用NumPy库时,可以使用np.fft.fft()函数来计算STFT。该函数接受一个一维数组作为输入,并返回该数组的频谱表示。同时,还可以使用np.fft.fftfreq()函数来获取频率轴上的采样点。这样就可以获得信号的频谱表示,并进一步分析和处理。
总结起来,Python中的STFT是一种用于将时域信号转换为频域信号的方法,可以通过不同的库和函数进行实现和处理,以获得信号的频谱特征。
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