音频比较程序可以通过以下步骤实现:
录制音频样本
使用Python的`sounddevice`库录制两段音频样本,一段作为目标音频,另一段作为待对比音频。
提取音频特征
从音频中提取特征,常见的特征包括频谱特征、时域特征和梅尔频率倒谱系数(MFCC)。
可以使用快速傅里叶变换(FFT)将时域信号转换为频域信号,从而得到音频的频谱。
计算音频相似度
常用的相似度计算方法包括欧氏距离、余弦相似度和动态时间规整(DTW)。
也可以通过计算音频信号的物理特征值相关系数来进行比较,例如时域帧序列、过零率、谱质心和梅尔倒频系数。
```python
import sounddevice as sd
import numpy as np
from scipy.signal import welch
def record_audio(filename, duration, sample_rate):
设置录音参数
sd.default.samplerate = sample_rate
sd.default.channels = 1
开始录音
audio = sd.rec(int(duration * sample_rate))
sd.wait() 保存音频文件
sd.write(filename, audio, sample_rate)
def extract_mfcc(filename, n_mfcc=13):
读取音频文件
audio, sample_rate = sd.read(filename)
计算短时傅里叶变换(STFT)
f, Pxx = welch(audio, fs=sample_rate, window='hann', nperseg=1024)
提取MFCC特征
mfcc = np.mean(Pxx.T, axis=0)
return mfcc
录制音频样本
record_audio('target.wav', duration=10, sample_rate=44100)
record_audio('compare.wav', duration=10, sample_rate=44100)
提取MFCC特征
target_mfcc = extract_mfcc('target.wav')
compare_mfcc = extract_mfcc('compare.wav')
计算相似度
similarity = np.corrcoef(target_mfcc, compare_mfcc)[0, 1]
print(f'MFCC相似度: {similarity}')
```
这个示例展示了如何使用`sounddevice`库录制音频,并使用`scipy.signal.welch`计算短时傅里叶变换(STFT)来提取MFCC特征,然后计算两个音频样本的MFCC特征之间的相关系数作为相似度。
根据具体需求,你可以选择不同的特征提取方法和相似度计算方法,以适应不同的应用场景。