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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。

Python

Pythonは、コードの読みやすさが特徴的なプログラミング言語の1つです。 強い型付け、動的型付けに対応しており、後方互換性がないバージョン2系とバージョン3系が使用されています。 商用製品の開発にも無料で使用でき、OSだけでなく仮想環境にも対応。Unicodeによる文字列操作をサポートしているため、日本語処理も標準で可能です。

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pyaudioでバンドパスフィルタがうまく機能しない

daichiohtsu

総合スコア2

NumPy

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投稿2020/12/15 11:04

前提

pyaudioとScipyのFIRフィルタを用いて、特定の周波数の音に反応するプログラムを書いています。
17000~17500Hzのみの周波数を音が通ると、オーディオを取得して標準出力にレベルメータ的な物を表示するプログラムです。

発生している問題

17000~17500Hzのみの周波数を通したいところが、cutoff=[34000, 35000]と倍の値を書かなければならなくなっています。

該当のソースコードはMacbookのマイクを利用して動作します。上記の問題のため、self.rateを本来の値の倍の72000に設定しなくてはなりません。
https://ensekitt.hatenablog.com/entry/2018/03/25/200000
↑方の実装を参考にしています。
(Rasberry pi上に実装したいのですが、このままだとサンプリング周波数self.rateを48000以上に設定しなくてはならず、ラズパイ上では動作しなくなります。)

ソースコード

python

1import pyaudio 2import numpy as np 3from scipy import signal 4import struct 5import time 6 7class AudioFilter(): 8 def __init__(self): 9 # オーディオに関する設定 10 self.p = pyaudio.PyAudio() 11 self.channels = 1 # ステレオの場合は2 12 self.rate = 72000 13 self.dt = 1/self.rate 14 self.format = pyaudio.paInt16 15 self.stream = self.p.open(format=self.format, 16 channels=self.channels, 17 rate=self.rate, 18 input_device_index=0, 19 input=True, 20 output=False, 21 stream_callback=self.callback) 22 23 # フィルタの設計を行っているところ(17000Hz~17500Hzのバンドパスフィルタをかけてみている) 24 #cutoffは0からfs/2の間にしなければならない。 25 self.filter1 = signal.firwin(numtaps=1000, cutoff=[34000, 35000], fs=self.rate, pass_zero=False) 26 27 # コールバック関数(再生が必要なときに呼び出される) 28 def callback(self, in_data, frame_count, time_info, status): 29 amp = np.fromstring(in_data, np.int16) 30 31 #Filterを実装しているところ 32 amp[::2] = np.array(signal.lfilter(self.filter1, 1, amp[::2])) 33 amp[1::2] = np.array(signal.lfilter(self.filter1, 1, amp[1::2])) 34 amp = np.reshape(amp, (frame_count*self.channels, 1)) 35 #Filterを実装終了 36 37 print("#" * int(np.max(amp)/50)) # その配列の中で最も大きい値÷100個の#を表示 38 return (in_data, pyaudio.paContinue) 39 40 def close(self): 41 self.p.terminate() 42 43if __name__ == "__main__": 44 # AudioFilterのインスタンスを作る場所 45 af = AudioFilter() 46 47 # ストリーミングを始める場所 48 af.stream.start_stream() 49 50 # ノンブロッキング処理 51 while af.stream.is_active(): 52 time.sleep(0.1) 53 54 # ストリーミングを止める場所 55 af.stream.stop_stream() 56 af.stream.close() 57 af.close()

補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

Mac OS Catalina 10.15.17, VSCode上で開発
python(3.8.5)
はじめてここで質問するため、至らない点や情報の欠落がございましたら、申し訳ございません。
よろしくお願いします。

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python

1amp[::2] = np.array(signal.lfilter(self.filter1, 1, amp[::2]))

python

1amp[::1] = np.array(signal.lfilter(self.filter1, 1, amp[::1]))

として解決しました。

投稿2020/12/17 06:51

daichiohtsu

総合スコア2

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