如何使用Matlab從單聲道wav文件中獲取頻率和音調？

Question

我的音樂數據挖掘課程只給了我2天的作業。 我不知道如何完成問題4（如下）。 其他4個問題非常容易解決，但這沒有任何意義。 她在本課程中教給我們的所有信息都無濟於事，並且沒有任何互聯網資源能夠說明任何問題。 我知道音符的頻率后如何獲取音高名稱，但是我不確定如何獲取頻率。 任何幫助，將不勝感激。

完整問題：

編寫一個名為hw2q4xxx.m的Matlab程序（xxx是您的n數的最后3位數字），以識別包含在波形文件中的音高。

該程序將使用以下命令執行：

hw2q4xxx（'input.wav'）

輸入：•input.wav –包含單個音高聲音的單音波文件。

輸出：•顯示音高名稱並在屏幕上注冊。 例如，顯示包含頻率為265 Hz左右的音高的波形文件的C4。

Answer 1

當加載到Matlab中時，.wav文件通常包含一個數據矢量和一個采樣頻率。 您將需要執行頻譜估計或FFT以確定頻率內容。 我建議使用pwelch之類的東西，它將對您的數據進行功率譜估計。 加載后，您可以嘗試以下方法：

pwelch(data,[],[],1024,fs)

這將繪制頻譜估計圖，並應在感興趣的頻率處包含強音。

您還可以通過使用一些開窗技術來獲得更好的頻譜，例如，使用海明窗將減少您在頻譜圖中看到的許多紋波。 可以使用以下方式完成此操作：

NFFT = 1024;
pwelch(data,hamming(NFFT),[],NFFT,fs)

增加NFFT的大小將提供更好的頻率分辨率。 您也可以嘗試一下（例如，可以嘗試NFFT = 1024 * 10）。

要提取頻率信息，可以使用findpeaks函數。 試試下面的代碼：

NFFT = 1024*10;

out = pwelch(data,hamming(NFFT),[],NFFT,fs);
[pks locs] = findpeaks(out);
indx = find(pks == max(pks));
indx_max = locs(indx);

f = indx_max/length(out) * (fs/2);

這會將pwelch數據保存到向量“ out”。 然后它將找到所有局部最大值“ pks”及其位置“ locs”。 然后，您可以使用find命令查找最大局部峰值，並確定其在向量“ out”內的哪個索引。 最后一行從索引轉換為頻率。