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Python

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fft 処理されたデータの大きさと位相グラフの出力

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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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投稿2020/12/28 07:30

問題点

jupyternotebookでwaveファイルを読み込んで、
https://org-technology.com/posts/fft-01.html のようなグラフを出力したいです。(特に図3)

waveファイルは車の走行音です。
参照のページでは、簡単なsin波を作成してから出力しているようでした。

ご教授願います。

現在のコード

import os import glob import wave import struct from scipy import fromstring, int32 import numpy as np from pylab import * import matplotlib.pyplot as plt import os #パス指定 os.chdir('C://Users//karita//音声処理python//トンネル切り出し音データ//02') for i, file in enumerate(glob.glob("*.wav")): wr = wave.open(file, "rb") # wavファイルの読み込み ch = wr.getnchannels() # モノラルなら1,ステレオなら2 width = wr.getsampwidth() # サンプル長(1byte=8bit) fr = wr.getframerate() # サンプリング周波数 fn = wr.getnframes() # 全体のオーディオフレーム数(全データ点数)⇒サンプリング周波数で割れば時間 N = int(fr/2) # 最大周波数:サンプリング周波数"fr"の半分の値 span = 1 # データ区間を分割 print(file) print('最大周波数', N) print('チャンネル', ch) print('サンプル長(bytes)', width) print('サンプリング周波数', fr) print('全オーディオフレーム数', fn) print('サンプル時間',fn/fr,'秒')

05.32ビット_切幡_下り_走行.wav
最大周波数 22050
チャンネル 2
サンプル長(bytes) 2
サンプリング周波数 44100
全オーディオフレーム数 1644930
サンプル時間 37.3 秒

参照ページのコード

import numpy as np from scipy.fftpack import fft import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D # 時系列のサンプルデータ作成 N = 512 # データ数 dt = 0.01 # サンプリング間隔 f = 20 # 周波数 t = np.linspace(1, N, N)*dt-dt y = np.sin(2*np.pi*f*t) # 離散フーリエ変換 yf = fft(y) # プロット # 時系列データ plt.figure(1) plt.plot(t, y) plt.xlim(0, 1) plt.xlabel("time") plt.ylabel("y") # 離散フーリエ変換の結果 fig = plt.figure(2) ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') ax.plot3D(np.linspace(1, N, N), np.real(yf), np.imag(yf)) ax.set_xlabel("data number") ax.set_ylabel("real part") ax.set_zlabel("imaginary part") # 大きさ、位相 plt.figure(3) plt.subplot(211) plt.plot(np.linspace(1, N, N), np.abs(yf)) plt.axis('tight') plt.ylabel("amplitude") plt.subplot(212) plt.plot(np.linspace(1, N, N), np.degrees(np.angle(yf))) plt.axis('tight') plt.xlabel("data number") plt.ylabel("phase[deg]") # plt.show()

補足

python3.7.3

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