PythonでFFTを使用してオーディオ信号を分析しよう

Question

FFTを使用して信号の周波数を取得しようとしていましたが、これに対処するのに問題があります。私は、Python 2.7でそれを実装する問題に遭遇しました

http://macdevcenter.com/pub/a/python/2001/01/31/numerically.html?page=2

しかし：私はここで、信号を分析し、プロットするためにFFTを使用しての話サイトを見つけました。編集私は改善されたバージョンでコードを更新しました。これは実際には動作し、グラフに波形をゆっくりとプロットします。私はこれがフレームを読み取る正しい方法であるかどうか疑問に思っています。 - 偶数番号の配列インデックスは左チャンネル用です（奇数番号は右用です）。

だから、私は多くのフレームを読んでくださいが、それをサンプルの幅で割って、ステレオならば左チャンネルのフレームを1つおきにサンプリングするのでしょうか？

import scipy 
import wave 
import struct 
import numpy 
import pylab 

fp = wave.open('./music.wav', 'rb') 

samplerate = fp.getframerate() 
totalsamples = fp.getnframes() 
fft_length = 256 # Guess 
num_fft = (totalsamples/fft_length) - 2 

#print (samplerate) 

temp = numpy.zeros((num_fft, fft_length), float) 

leftchannel = numpy.zeros((num_fft, fft_length), float) 
rightchannel = numpy.zeros((num_fft, fft_length), float) 

for i in range(num_fft): 

tempb = fp.readframes(fft_length/fp.getnchannels()/fp.getsampwidth()); 

up = (struct.unpack("%dB"%(fft_length), tempb)) 

temp[i,:] = numpy.array(up, float) - 128.0 

temp = temp * numpy.hamming(fft_length) 

temp.shape = (-1, fp.getnchannels()) 

fftd = numpy.fft.fft(temp) 

pylab.plot(abs(fftd[:,1])) 

pylab.show() 

私がロードしている音楽は、自分で作ったものです。

EDIT：これで、オーディオファイルを読み込み、現在の数をチャンネル数と1フレームあたりのビット数で割ります。私はこれを行うことによってデータを失っていますか？これは、私がすべてのデータを得ることができる唯一の方法です。そうしないと、ファイルハンドラがstruct.unpack関数を読み込むためのデータが多すぎます。また、私は右チャンネルから左チャンネルを分離しようとしています（各チャンネルのFFTデータを取得します）。これをどうやってやりますか？

Answer 1

私はscipyのバージョンのnumpy/numarrayを長時間使っていませんが、関数frombufferを探しています。 struct.unpackですべてのデータをシャッフルしようとするよりも使いやすいです。例はnumpyを使用してデータを読み込む：

fp = wave.open('./music.wav', 'rb') 
assert fp.getnchannels() == 1, "Assumed 1 channel" 
assert fp.getsampwidth() == 2, "Assuming int16 data" 
numpy.frombuffer(fp.getnframes(fp.readframes()), 'i2') 

ファイルは、それらの異なるデータ型と複数のチャンネルを持っているので、開梱時にその認識することができ、波があることに留意してください。