如何使用 matplotlib 绘制 pyaudio 输入？

Question

如何绘制来自麦克风的 matplotlib 输入信号？我曾尝试使用 plt.plot(frames) 进行绘图，但出于某种原因，frames 是一个字符串？

a) 为什么 frames 变量是一个字符串列表？

b) 为什么数据变量是字符串列表？

c) 它们应该代表单个样本的 energy/amplitude 并且是整数吗？

d) 当我指定我想要 1024 的块大小时，为什么数据长度是 2048？

（我猜是因为我使用 paInt16，但仍然看不出为什么它不能是 1024）

我有以下麦克风输入代码：

import pyaudio
import audioop
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from itertools import izip
import wave


FORMAT = pyaudio.paInt16                # We use 16bit format per sample
CHANNELS = 1
RATE = 44100
CHUNK = 1024                            # 1024bytes of data red from a buffer
RECORD_SECONDS = 3
WAVE_OUTPUT_FILENAME = "file.wav"

audio = pyaudio.PyAudio()

# start Recording
stream = audio.open(format=FORMAT,
                    channels=CHANNELS,
                    rate=RATE, input=True,
                    frames_per_buffer=CHUNK)

frames = []
for i in range(0, int(RATE / CHUNK * RECORD_SECONDS)):
    data = stream.read(CHUNK)
    frames.append(data)
frames = ''.join(frames)

stream.stop_stream()
stream.close()
audio.terminate()

Answer 1

a) Why is frames variable a string list?

作为 b) 的结果，这就是您在代码中构建它的方式。

b) Why is data variable string list?

它是一个字节串，就是一个原始的字节序列。就是这样 read() returns.

c) Should they represent energy/amplitude of single sample and be integers?

他们是。它们只是按字节顺序打包，而不是 Python 整数。

d) Why is length of data 2048 when I specified I want chunk size of 1024?

1024 是帧数。每帧有 2 个字节长，所以你得到 2048 个字节。

How can I plot on matplotlib input signal from microphone? I have tried to plot with plt.plot(frames) but frames is for some reason a string?

取决于你想画什么。可以通过将字节串转换为 numpy 数组来获得原始振幅：

fig = plt.figure()
s = fig.add_subplot(111)
amplitude = numpy.fromstring(frames, numpy.int16)
s.plot(amplitude)
fig.savefig('t.png')

更有用的图是 spectrogram:

fig = plt.figure()
s = fig.add_subplot(111)
amplitude = numpy.fromstring(frames, numpy.int16)
s.specgram(amplitude)
fig.savefig('t.png')

但是你可以随心所欲地修改振幅，因为你已经有了一个 numpy 数组。

如何使用 matplotlib 绘制 pyaudio 输入？

How to plot pyaudio input with matplotlib?

python

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