使用 numpy 进行音高插值答案

【问题标题】：Pitch interpolation using numpy使用 numpy 进行音高插值
【发布时间】：2020-01-30 00:35:13
【问题描述】：

我有一个 numpy 数组，其中包含 88200 个元素，表示以 44.1 kHz 的采样率采样的 2 秒音频样本。假设样本的音高为 130.8 Hz。我可以插入音频数据并将其拉伸成一个 4 秒的样本，这将使音高减半或将其压缩成一个 1 秒的样本，这将使音高加倍。

我想实现音高滑动（滑音）。也就是说，某种插值使音高从 130.8 Hz 开始，并在采样结束时平滑地滑到 261.6 Hz。

如何使用 Python 和 numpy 做到这一点？我想我应该可以使用 linspace 和 interp 函数来完成这个任务，但我无法让它正常工作。

【问题讨论】：

要滑动音高，插值将在数组中的变化点处。您可能最好编写自己的函数，这样您就可以轻松地交换线性、样条和拉格朗日插值。如果您的音频buffer 正在放慢速度，并且您要求索引0、0.5、1、1.4，则0.5 和@987654329 没有直线插值@indexes，您需要逐案处理。
你可以使用非 numpy 库吗？不是说不能坚持使用 numpy，但做好这件事并非易事。
我实际上使用 numpy 解决了我的问题！我会尽快写一个答案。如果您或其他任何人可以改进它，我希望看到它！

标签： python numpy audio linear-interpolation

【解决方案1】：

这是我最终使用的 numpy 代码：

def slide_sample(arr, v1):
    x_old = np.linspace(0, arr.size, arr.size)
    v0 = 1
    ratio = 2 / (v0 + v1)
    vels = np.linspace(v0, v1, int(arr.size * ratio))
    x_new = np.append([0], np.cumsum(vels))
    return np.interp(x_new, x_old, arr)

arr 是要滑动的样本数组，v1 是要滑动到的相对间距。所以slide_sample(arr, 2) 会滑到两倍音高，slide_sample(arr, 0.5) 会滑到一半音高。

【讨论】：