实时音频示波器与频率响度显示

项目简介

该程序使用 Python 的 PyAudio 和 Matplotlib 库实现了一个实时音频示波器，并能够实时显示音频的频率和响度。程序会从麦克风采集音频数据，进行 FFT 变换来计算音频的频率，同时显示音频信号的波形和响度。

功能说明

• 实时录制音频，并以波形图显示音频信号的幅度。
• 使用 FFT 计算当前音频的主频率，并显示在界面上。
• 计算并显示当前音频的响度，以分贝（dB）为单位。

使用方法

1. 环境依赖

   • Python 3.x
   • numpy
   • matplotlib
   • pyaudio

   可以通过以下命令安装依赖库：

   pip install numpy matplotlib pyaudio

2. 运行程序 直接运行 oscillograph.py 文件：

   python oscillograph.py

3. 程序说明

   • 程序启动后会自动开始录音，并实时显示音频波形、频率和响度。
   • 按下 Ctrl + C 可终止录音。

代码说明

• CHUNK: 每次从音频输入设备读取的帧数，默认为 1024。
• RATE: 音频采样率，默认为 44100 Hz。
• update_plot(data): 更新音频波形图的函数。
• compute_frequency_and_loudness(data): 计算音频的频率和响度的函数。

注意事项

• 该程序需要本地设备支持音频输入（如麦克风）。
• 由于实时计算的特性，程序在运行时可能会占用一定的 CPU 资源。

未来改进

• 增加对多通道音频输入的支持。
• 优化 FFT 计算部分以提高性能。
• 添加图形界面的更多自定义选项，例如调整采样率和缓冲区大小。