PythonとRを用いたFFTについて
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前提・実現したいこと
wavファイルにFFTをかけてスペクトルを表示するコードを
PythonとRの2パターンで書きました。
発生している問題・エラーメッセージ
Pythonでは以下のスペクトルが表示されました。
Rでは以下のスペクトルが表示されました。
どちらも同じような形のスペクトルが表示されているのですが、
ピークが出ている周波数に倍くらいズレが出ています。
Pythonでは140Hzあたりに一番大きなピークがあるのですが、
Rでは280Hzあたりに一番大きなピークが出ています。
どちらのコードが間違っているかわからず、困っている状況です。
該当のソースコード
import wave
import numpy as np
import scipy.fftpack
import matplotlib.pyplot as plt
wf = wave.open("~~~.wav" , "r" )
fs = wf.getframerate() # サンプリング周波数
x = wf.readframes(wf.getnframes())
x = np.frombuffer(x, dtype= "int16") / 32768.0 # -1 - +1に正規化
wf.close()
start = 0 # サンプリングする開始位置
N = 1550000 # FFTのサンプル数
X = np.fft.fft(x[start:start+N]) # FFT
freqList = np.fft.fftfreq(N, d=1.0/fs) # 周波数軸の値を計算
plt.title("FFT-wheeze")
plt.plot(freqList,abs(X))
plt.axis([0,600,0,max(abs(X))+500])
plt.show()
install.packages("tuneR")
library(tuneR)
# ファイルの読み込み
wavobj <- readWave("~~~.wav")
x <- wavobj@left # 左チャンネルだけを使う(wavobj@.Dataを使う場合も)
fs <- wavobj@samp.rate # 標本化周波数
nbits <- wavobj@bit # 量子化ビット数
x <- x[1:(fs*5)] # 先頭の5秒間だけを分析対象として抜き出す
y <- fft(x)
y.tmp <- Mod(y) # 複素数の絶対値を計算
# 振幅スペクトル(amplitude spectrum)の計算
y.tmp <- Mod(y) # 複素数の絶対値を計算
y.ampspec <- y.tmp[1:(length(y)/2+1)] # DC〜ナイキストの範囲
y.ampspec[2:(length(y)/2)] <- y.ampspec[2:(length(y)/2)] * 2
# 対応する周波数の計算(DC〜ナイキストの範囲をビン数で均等割)
f <- seq(from=0, to=fs/2, length=length(y)/2+1)
# グラフ作成
plot(f, y.ampspec, type="h", xlab="Frequency (Hz)", ylab="Amplitude Spectrum", xlim=c(0, 600))
grid()
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+1
Pythonのwavモジュールをそのまま使うなら、LRの分割を自分でやる必要があります。おそらく左右にほとんど同じ信号が入っているため、分割前だと周波数が半分になったんだと思います。
wf = wave.open("~~~.wav" , "r" )
fs = wf.getframerate() # サンプリング周波数
nchannels = wf.getnchannels()
x = wf.readframes(wf.getnframes()*nchannels)
wf.close()
# bytes arrayからnumpy.arrayに変換
x = np.frombuffer(x, dtype= "int16") / 32768.0
# stereo音源の場合、左右に分割
if nchannles == 2:
Lchannle = x[::2]
Rchannle = x[1::2]
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tachikoma
2018/07/07 10:07
wavはLRの2チャンネルですか?