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Matplotlib

MatplotlibはPythonのおよび、NumPy用のグラフ描画ライブラリです。多くの場合、IPythonと連携して使われます。

NumPy

NumPyはPythonのプログラミング言語の科学的と数学的なコンピューティングに関する拡張モジュールです。

Python 3.x

Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

Q&A

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Pythonで三次元グラフ(スペクトログラム)を描きたい

tamaki6485

総合スコア6

Matplotlib

MatplotlibはPythonのおよび、NumPy用のグラフ描画ライブラリです。多くの場合、IPythonと連携して使われます。

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Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

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投稿2019/12/26 01:14

前提・実現したいこと

3次元グラフについてです。
今、「時間」「周波数」「強度」の三要素をもつデータをグラフに表したいと思っています。

発生している問題・エラーメッセージ

試しに440Hzの正弦波を用いてプログラムを実行したところ、グラフは描画されましたが、下記のようになってしまいました。
本来なら、440Hzのところに線が引かれるはずです。

該当のソースコード

Python3.7

1# coding:utf-8 2import wave 3from pylab import * 4import matplotlib.pyplot as plt 5import numpy as np 6from matplotlib import pyplot as plt 7from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D 8 9 10if __name__ == "__main__": 11 # WAVEファイルから波形データを取得 12 wf = wave.open("sinwave_440hz.wav", "rb") 13 fs=44100 14 t=1/fs 15 g = wf.readframes(wf.getnframes()) 16 g = np.frombuffer(g, dtype="int16") / 32768.0 # -1~1に正規化 17 n0 = 0 # サンプリング開始位置 18 N = 8192 # サンプル数 19 G = np.abs(np.fft.fft(g[n0:n0 + N])) # 高速フーリエ変換 20 ampmax = max(G) # 振幅最大値 21 amp = 20 * np.log10(G / ampmax) # 振幅をデシベルに変換 22 G[0] = G[0] / 2 23 flist = np.fft.fftfreq(N, d=1.0 / fs) 24 25 26 x=np.arange(t) 27 y=np.arange(len(flist)) 28 29 X,Y=np.meshgrid(x,y) 30 fig=plt.figure() 31 ax=Axes3D(fig) 32 scat=ax.scatter(X,Y,amp) 33 plt.xlabel('time') 34 plt.ylabel('frequency') 35 plt.xlim(0,1.0) 36 plt.ylim(0,500) 37 38 39 show() 40 41

試したこと

ampの中身を表示したところ、すべてマイナスの値が出ていたため、グラフの範囲指定に問題があるわけではないと思います。

補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

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meg_

2019/12/26 05:08

scatterの引数は1次元配列ではないでしょうか?
ozwk

2019/12/26 07:42

そもそもスペクトログラムを計算してますかこれ?
tamaki6485

2019/12/29 13:09

1次元配列ということは、(x,y,amp)ではなくこれらのうちどれかのみしか使えないということですか? カラーマップを用いたスペクトログラムは別途プログラムで実行できたのですが、今回は三次元グラフで表したいと考えています。
meg_

2019/12/29 17:08

「X,Y=np.meshgrid(x,y)」この処理は必要でしょうか? x、yのままでは駄目なのでしょうか?
tamaki6485

2020/01/01 00:29

ご指摘の行を削除して実行したところ、削除前の結果と変わらなかったため、必要ないという結論でよいと思います。
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