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オーディオから波形を作成するにはどうすればよいですか?

オーディオから波形の視覚化を作成するには、いくつかのステップが含まれ、複雑さは望ましいレベルの詳細と洗練に依存します。これは、単純な方法から高度な方法まで、プロセスの内訳です。

1。簡単な方法(ライブラリを使用):

このアプローチは最も簡単で、詳細なオーディオ処理知識は必要ありません。 重い持ち上げを処理するライブラリを活用します。 「librosa」と「matplotlib」ライブラリを使用してpythonを使用してそれを行う方法は次のとおりです。

`` python

Librosaをインポートします

Librosa.displayをインポートします

pltとしてmatplotlib.pyplotをインポートします

オーディオファイルをロード

audio_file ="your_audio_file.wav"#オーディオファイルパスに置き換える

y、sr =librosa.load(audio_file)

波形を表示

plt.figure(figsize =(14、5))

liblosa.display.waveshow(y、sr =sr)

plt.title( "waveform")

plt.xlabel( "time(s)")

plt.ylabel( "amplitude")

plt.show()

`` `

このコードを実行する前に:

* 必要なライブラリをインストール: `PIPインストールLIBROSA MATPLOTLIB`

* 交換 `" your_audio_file.wav "`: オーディオファイルへの実際のパスを使用します。 ファイルは、最適な互換性のためのWAVファイルである必要があります。 Librosaは他の形式を処理できますが、一般的にこのタスクにはWAVが好まれます。

2。中間法(手動処理):

これはより多くの制御を提供しますが、オーディオの基礎を理解する必要があります。 オーディオデータを直接操作します。

`` python

インポートウェーブ

npとしてnumpyをインポートします

pltとしてmatplotlib.pyplotをインポートします

WAVファイルを開きます

wave.open( "your_audio_file.wav"、 "rb")としてwf:

num_channels =wf.getnchannels()

sample_width =wf.getSampwidth()

frame_rate =wf.getFramerate()

num_frames =wf.getnframes()

data =wf.readframes(num_frames)

データをnumpy配列に変換します

data =np.frombuffer(data、dtype =np.int16)#sample_widthが異なる場合はdtypeを調整します

ステレオの場合、モノ(平均チャネル)

に変換してください

num_channels ==2の場合:

data =np.mean(data.reshape(-1、2)、axis =1)

データを正規化します

data =data / np.max(np.abs(data))

時間ベクトル

time =np.arange(0、num_frames) / frame_rate

波形をプロット

plt.figure(figsize =(14、5))

plt.plot(時間、データ)

plt.title( "waveform")

plt.xlabel( "time(s)")

plt.ylabel( "amplitude")

plt.show()

`` `

このコード:

* `wave`モジュールを使用してWAVファイルを開きます。

*生のオーディオデータを読み取ります。

*操作を容易にするために、それをnumpy配列に変換します。

*チャンネルを平均してモノ波形を作成することにより、ステレオオーディオを処理します。

*視覚化を改善するために、データを-1〜1の範囲に正規化します。

*プロットのための時間ベクトルを作成します。

* `matplotlib`を使用して波形をプロットします。

3。高度な方法(FFT、スペクトログラム):

より詳細な分析のために、高速フーリエ変換(FFT)を使用して、オーディオ信号の周波数コンポーネントを分析して、スペクトログラムを作成できます。 「Librosa」や「Scipy」などのライブラリは、効率的なFFT実装を提供します。 これは単純な説明の範囲を超えていますが、時間のドメイン信号を周波数ドメインに変換して、時間の経過とともに周波数を視覚化することを伴います。 Librosaの `Librosa.feature.mel_spectrogram`は、これの素晴らしい出発点です。

適切な方法の選択:

* 簡単な方法: 深いオーディオの理解を必要とせずに、波形の視覚化に最適です。

* 中間法: 生のオーディオデータをより多くの制御と洞察を提供します。

* 高度な方法: 詳細な頻度分析と視覚化(スペクトログラム)に必要です。

これらのコードを実行する前に、必要なライブラリをインストールすることを忘れないでください。 ニーズと理解のレベルに最適な方法を選択してください。 上記の例はPythonを使用していますが、JavaScript(Web Audio APIなどのライブラリを使用)やC ++(SDLなどのライブラリを使用)などの他のプログラミング言語でも同様の機能を達成できます。