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1回答

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numpy.fft.ifft()の戻り値の配列に意図せずにnanが含まれてしまい、困ってます。

redflute_gumi

総合スコア5

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投稿2019/09/16 14:32

前提・実現したいこと

numpy.fft.ifft()を使いwavファイルからケプストラムを得るために、フーリエ逆変換をしようとしているのですが、numpy.nan,numpy.inf,numpy.NINFを含まない配列を渡したつもりだったのにnanを含む配列が返ってきてしまいます。

該当のソースコード

python3

1 2import numpy as np 3 4#wavはあるwavファイルから0.04秒分を切り出してint16の一次元配列に変換したものです。各要素の範囲を-1から1に 5#正規化してあります。 6 7hanningWindow = np.hanning(len(wav)) 8wav = wav * hanningWindow[:,None] 9 10n=2048 11 12Plog=10 * np.log10(np.abs(np.fft.fft(wav,n))**2) #対数スペクトル化 13 14 15nan1=np.where(Plog==np.inf,(sys.float_info.max),Plog) #正の無限大を有限に 16 17nan2=np.where(nan1==np.NINF,-(sys.float_info.max),nan1) #負の無限大を有限に 18 19print("isfinite ",np.all(np.isfinite(nan2))) #nan2の要素全てがnan、inf、NINFでない、有限の数のみなのかを 20 #チェックしているつもりです 21 22nan3=np.fft.ifft(nan2) #フーリエ逆変換 23 24print("isnan ",np.any(np.isnan(nan3))) #nan3の要素のうち、一つにでもnanが含まれているかを 25 #チェックしているつもりです 26

発生している問題(出力結果)

C:...\teratailyou.py:32: RuntimeWarning: divide by zero encountered in log10 Plog=10 * np.log10(np.abs(np.fft.fft(wav,n))**2) isfinite True isnan True

試したこと

  • numpy.fft.ifft()にnan,inf,NINFを含む配列を与えるとnanを含む配列が返ってくることを知り、

それらを有限の数に置き換えてみました。その結果前述の結果となってしまい、以降何も思いつけませんでした。
どうかご助力ください。

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t_obara

2019/09/17 06:16

置き換える前に、エラーになっているのでは?
redflute_gumi

2019/09/17 10:05

log10の中での0除算エラーはlog10(0)の場合に発生し、これはNINFを返すため問題ないと考えていました。この考え方が誤っているということでしょうか。  それとも、非有限数の置き換え時や非有限数の判定がおかしい、ということでしょうか。  私は未熟でいただいたアドバイスの意味がよくわからず…。もう少し詳しくご教示くださいませんか?
t_obara

2019/09/17 10:12

10 * np.log10(np.abs(np.fft.fft(wav,n))**2) この計算を分解して、一つずつ確認してみては?
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回答1

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ベストアンサー

無限大を入れてエラーになるなら、float_info.maxすなわち無限大よりわずかに小さい(※)数を入れてもFFT内部の計算で無限大が生じて同様にNaNになるでしょう。
n=2048だとfloat_info.max/2048なら大丈夫かな? ちょっと自信がありませんが、まあとにかく、そのような無限大よりだいぶ小さい数を入れればNaNは出なくなると思います。
答えが正しいかどうかは分かりませんが。

※正確には、「浮動小数点数で無限大と扱われる最小の数」よりわずかに小さい数

投稿2019/09/17 16:29

ikadzuchi

総合スコア3047

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