程序設計五：音頻的FFT計算

完整工程文件：

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1dcoTGhIeDxsRz-RUr2Paxw 提取碼：jy48

一：需求分析

通過使用快速傅立葉變換來增加語音諧波的幅度，從而提高語音質量：將時域信號轉換為頻域，然后處理頻譜，然后將其轉換回時域。我們的目的在于增加振幅，改善語音質量，確保音頻沒有削波或失真。將產生的時域信號另存為WAV（16位）并將其包括在提交中。指定增加諧波幅度的量以及聲音的變化方式。

wavtxtfft -i yyy.txt -o fft.txt

yyy.txt可以是一行一個數的格式。

也可以是：一行，空格分隔的多個數。

1 2 3 4 5 6

fft.txt格式：

1+i3 3+i-4 ...

或

1+i3 3+i-4 。。。

yyy.txt還可以是分幀的輸出格式

則FFT輸出格式對應于yyy.txt的分幀格式。（文件存矩陣）

二：參考知識

1.本地.txt信息

BAC009S0003W0121.txt 聲道數1 采樣率16000 量化位數2的BAC009S0003W0121.wav的采樣值 frame01.txt BAC009S0003W0121.wav進行幀長200 幀移100的分幀信息

2.fft后結果

fft.txt frame01.txt分幀所產生的FFT數據 fft_BAC009S0003W0121.txt BAC009S0003W0121.txt沒有分幀產生的FFT數據

三：python代碼

holiday05.py import numpy as np import sys import getoptdef main(argv):try:#opts, args = getopt.getopt(argv, "-h-i:-f:-o:", ["help", "input=", "framelength", "overlap"])opts, args = getopt.getopt(argv, "-h-i:-o:", ["help", "input=", "output="])except getopt.GetoptError:print('將讀取到的采樣點，包括分幀后的數據進行快速傅里葉變換')print('python holiday05.py -i frame01.txt -o fft.txt')sys.exit(2)# 處理 返回值options是以元組為元素的列表。for opt, arg in opts:if opt in ("-h", "--help"):print("音頻的FFT")print('將讀取到的采樣點，包括分幀后的數據進行快速傅里葉變換')print('python holiday05.py -i frame01.txt -o fft.txt')sys.exit()elif opt in ("-i", "--input"):input = argelif opt in ("-o", "--output"):output = argwave_data = np.loadtxt(input, dtype=np.float32)# signal = wave_data / np.max(wave_data) # 歸一化，標準化# fft_signal = np.fft.fft(signal)fft_signal = np.fft.fft(wave_data)#fft_data = fft(wave_data)fft_signal = fft_signal.T # 轉置是為了下面打印與fft的結果一致length = len(fft_signal)fft_len = len(fft_signal.T)file = open(output, 'w')# np.savetxt(fft_signal, fft_signal, fmt='%s', delimiter=' ') # 寫入train_output.txt(此處是一股腦的全寫進去，并沒有做任何的分行處理)c1=fft_signal.ndim#判斷數據是一維還是二維#print(c1)if c1==2:for i in range(fft_len):for j in range(length):# s = str(bins[i,0]).replace('[',").replace('[',")+'\t'+str(data[i]).replace('[',").replace('[',")#去除[],這兩行按數據不同，可以選擇# s = str(data[i, 0]).replace('[', ").replace('[',")s = str(fft_signal[j, i]).replace('[', ").replace(']',")s = s.replace('(', '').replace(')', '') + ' ' # 去除小括號，每個數據加空格s = s.replace("'", ").replace(',',")file.write(s)file.write('\n') # 每行讀取完以后換行file.close()else:np.savetxt(output,fft_signal )#, fmt='%s', delimiter=' 'if __name__ == "__main__":# sys.argv[1:]為要處理的參數列表，sys.argv[0]為腳本名，所以用sys.argv[1:]過濾掉腳本名。main(sys.argv[1:])#python holiday05.py -i frame01.txt -o fft.txt #python holiday05.py -i BAC009S0003W0121.txt -o fft_BAC009S0003W0121.txt #python holiday05.py -i BAC009S0003W0121.txt -o fft02_BAC009S0003W0121.txt

四：實現結果

1.請求幫助

python holiday05.py -h

2.分幀數據FFT

• -i 輸入采樣值點的文件（分幀數據）
• -o 保存的文件

python holiday05.py -i frame01.txt -o fft.txt

3.無分幀數據的FFT

• -i 輸入采樣值點的文件
• -o 保存的文件

python holiday05.py -i BAC009S0003W0121.txt -o fft_BAC009S0003W0121.txt

五：結果顯示

1.fft.txt

frame01.txt分幀所產生的FFT數據

2.fft_BAC009S0003W0121.txt

BAC009S0003W0121.txt沒有分幀產生的FFT數據

總結

以上是生活随笔為你收集整理的音频处理五:(音频的FFT计算)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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