为啥 librosa 库中的频谱图具有不同的实际音轨持续时间？

Posted 2023-02-25

【中文标题】为啥 librosa 库中的频谱图具有不同的实际音轨持续时间？

【英文标题】：Why spectrogram from librosa library have different time duration of the actual audio track?为什么 librosa 库中的频谱图具有不同的实际音轨持续时间？

【发布时间】：2021-02-17 04:50:50

【问题描述】：

我正在尝试从 16000Hz 16 位 .wav 语音音频中绘制波形图和频谱图。我已成功获得以下地块：

但是，频谱图上的时间值不正确。我确定我的采样率在整个程序中是一致的（16000Hz），但我仍然无法获得频谱图的正确时间值。

下面是我的python脚本：

import matplotlib.pyplot as plt
import librosa
import librosa.display
import numpy as np

y, sr = librosa.load('about_TTS_0792.wav', sr=16000)
print("Current audio sampling rate: ", sr)

print("Audio Duration:", librosa.get_duration(y=y, sr=sr))

D = librosa.stft(y, hop_length=64, win_length=256)  # STFT of y
S_db = librosa.amplitude_to_db(np.abs(D), ref=np.max)

fig, ax = plt.subplots(nrows=2)

librosa.display.waveplot(y, sr=sr, ax=ax[0])
img = librosa.display.specshow(S_db, sr=sr, x_axis='s', y_axis='linear',ax=ax[1])
ax[1].set(title='Linear spectrogram')
fig.colorbar(img, ax=ax[1], format="%+2.f dB")
fig.tight_layout()

plt.show()

此代码的输出：

Current audio sampling rate:  16000

Audio Duration: 0.792

我不知道我错过了什么会导致 x 轴上的时间值不一致。请帮忙。

【参考方案1】：

STFT 频谱图的时间轴取决于两个因素：采样率和跳跃长度。

在计算 STFT 时，指定 hop_length=64, win_length=256。请注意，D 或 S_db 中不包含此信息——librosa 更倾向于功能性方法，而不是面向对象的方法。

因此，当您继续使用librosa.display.specshow 显示频谱图时，您必须指定您错过的hop_length。因此使用默认的hop_length=512，这会导致512 / 64 = 8 错误。 IE。 0.792 * 8 = 6.336，与您在频谱图中看到的相符。

另外，我认为x_axis='s' 应该是x_axis='time'。

变化很大

img = librosa.display.specshow(S_db, sr=sr, x_axis='s', y_axis='linear',ax=ax[1])

到

img = librosa.display.specshow(S_db, sr=sr, hop_length=64, x_axis='time', y_axis='linear', ax=ax[1])

应该解决问题。

【讨论】：

解释清楚。添加 hop_length 修复了错误。谢谢亨德里克。