程序設(shè)計(jì)五：音頻的FFT計(jì)算

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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(zhì)量：將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域，然后處理頻譜，然后將其轉(zhuǎn)換回時(shí)域。我們的目的在于增加振幅，改善語音質(zhì)量，確保音頻沒有削波或失真。將產(chǎn)生的時(shí)域信號(hào)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(gè)數(shù)的格式。

也可以是：一行，空格分隔的多個(gè)數(shù)。

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(yīng)于yyy.txt的分幀格式。（文件存矩陣）

二：參考知識(shí)

1.本地.txt信息

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

2.fft后結(jié)果

fft.txt frame01.txt分幀所產(chǎn)生的FFT數(shù)據(jù) fft_BAC009S0003W0121.txt BAC009S0003W0121.txt沒有分幀產(chǎn)生的FFT數(shù)據(jù)

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(diǎn)，包括分幀后的數(shù)據(jù)進(jìn)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(diǎn)，包括分幀后的數(shù)據(jù)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)置是為了下面打印與fft的結(jié)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(jìn)去，并沒有做任何的分行處理)c1=fft_signal.ndim#判斷數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(hào)，每個(gè)數(shù)據(jù)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(shù)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(shí)現(xiàn)結(jié)果

1.請求幫助

python holiday05.py -h

2.分幀數(shù)據(jù)FFT

• -i 輸入采樣值點(diǎn)的文件（分幀數(shù)據(jù)）
• -o 保存的文件

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

3.無分幀數(shù)據(jù)的FFT

• -i 輸入采樣值點(diǎn)的文件
• -o 保存的文件

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

五：結(jié)果顯示

1.fft.txt

frame01.txt分幀所產(chǎn)生的FFT數(shù)據(jù)

2.fft_BAC009S0003W0121.txt

BAC009S0003W0121.txt沒有分幀產(chǎn)生的FFT數(shù)據(jù)

總結(jié)

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(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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