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音频质量分析可以使用多个指标来评估,并且可以生成多种图表来可视化这些指标。以下是一个使用matplotlib和numpy库来分析音频质量并生成图表的简单示例。
这个示例将会计算以下几个指标:
音频时长
音频采样率
音频通道数
音频最大幅度
音频响度
音频过零率
并且将会生成以下图表:
音频时域图
音频频谱图
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import wave
def analyze_audio_and_plot(file_path):
# 打开音频文件
with wave.open(file_path, 'rb') as wf:
n_channels = wf.getnchannels()
sampwidth = wf.getsampwidth()
framerate = wf.getframerate()
n_frames = wf.getnframes()
duration = n_frames / framerate
# 读取音频数据
wf.rewind()
buffer = wf.readframes(n_frames)
data = np.frombuffer(buffer, dtype=np.int16)
# 计算音频最大幅度
max_amplitude = np.max(np.abs(data))
# 计算音频响度
loudness = 20 * np.log10(max_amplitude / 2**16)
# 计算音频过零率
zero_crossings = np.where(np.diff(np.sign(data)))[0]
zero_rate = len(zero_crossings) / duration
# 绘制时域图
plt.figure(figsize=(12, 6))
plt.plot(data)
plt.title('Time Domain Plot')
plt.xlabel('Sample')
plt.ylabel('Amplitude')
# 绘制频谱图
plt.figure(figsize=(12, 6))
plt.plot(np.abs(np.fft.fft(data))[:int(framerate/2)])
plt.title('Frequency Domain Plot')
plt.xlabel('Frequency')
plt.ylabel('Magnitude')
plt.show()
print(f"音频时长: {duration:.2f} 秒")
print(f"音频采样率: {framerate} Hz")
print(f"音频通道数: {n_channels}")
print(f"音频最大幅度: {max_amplitude:.2f}")
print(f"音频响度: {loudness:.2f} dB")
print(f"音频过零率: {zero_rate:.2f} /秒")
# 使用方法
# analyze_audio_and_plot('path_to_your_audio_file.wav')
此脚本使用wave库来读取音频文件的基本信息,使用numpy库来处理音频数据,并使用matplotlib库来生成图表。
请注意,这个示例仅用于演示如何分析音频质量并生成图表。在实际应用中,可能需要使用更复杂的算法和库来提供更详细的音频质量分析。
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