基于Python 的语音重采样函数解析

基于Python 的语音重采样函数解析

什么是语音重采样？

语音重采样是一种改变语音采样率的技术，可以降低或提高语音文件的采样率，用于修改语音的频率、音高、音调等特征。

重采样函数 resample

Python语音信号处理库中，Scipy模块提供了一个简便的语音重采样函数，名为 resample 。

函数介绍

resample 用于将语音的采样率从原始值改变为新的目标值，参数说明如下：

scipy.signal.resample(x, num, t=None, axis=0, window=None)

• x: 待重采样的语音文件；
• num: 重采样的目标采样率；
• t: 时间轴，默认为 None；
• axis：要插值的轴，默认为 0，即第一个维度；
• window: 重采样函数实现时所使用的窗函数，默认为 None。

具体使用方式和示例

下面通过两个实际的例子来说明 resample 的使用方式。

1. 示例一，将文件采样率从 44100Hz 降低到 16000Hz

首先导入需要的包：

import scipy
import scipy.signal
import librosa

然后读取待重采样的文件：

x, sr = librosa.load('example.wav', sr=44100)

其中，sr 表示当前文件的采样率，为 44100Hz。接着使用 resample 进行下采样操作：

new_sr = 16000
y = scipy.signal.resample(x, int(new_sr/sr * x.shape[0]))

其中，new_sr 为设置的新的目标采样率，这里为 16000Hz；而 int(new_sr/sr * x.shape[0]) 表示计算下采样后的语音长度。

最后，将重采样后的结果保存至文件：

librosa.output.write_wav('example_16000.wav', y, new_sr)

2. 示例二，将文件采样率从 16000Hz 提高到 44100Hz

同样地，导入需要的包：

import scipy
import scipy.signal
import librosa

读取待重采样的文件：

x, sr = librosa.load('example_16000.wav', sr=16000)

其中，sr 表示当前文件的采样率，为 16000Hz。

接着使用 resample 进行上采样操作：

new_sr = 44100
y = scipy.signal.resample(x, int(new_sr/sr * x.shape[0]))

其中，new_sr 为设置的新的目标采样率，这里为 44100Hz；而 int(new_sr/sr * x.shape[0]) 表示计算上采样后的语音长度。

最后，将重采样后的结果保存至文件：

librosa.output.write_wav('example_44100.wav', y, new_sr)

总结

Python的Scipy模块提供了非常方便的语音重采样函数 resample 。在实际应用中，使用 resample 函数可以轻松地完成语音采样率的降低或提高，同时不影响语音的其他特征。