Librosa的英尺和Scipy的英尺不同？

Question

Librosa和Scipy都具有fft功能，但是，即使在相同的信號輸入下，它們也為我提供了不同的頻譜圖輸出。

SciPy的

我正在嘗試使用以下代碼獲取頻譜圖

import numpy as np                                       # fast vectors and matrices
import matplotlib.pyplot as plt                          # plotting
from scipy import fft      

X = np.sin(np.linspace(0,1e10,5*44100))

fs = 44100          # assumed sample frequency in Hz
window_size = 2048  # 2048-sample fourier windows
stride = 512        # 512 samples between windows
wps = fs/float(512) # ~86 windows/second
Xs = np.empty([int(2*wps),2048])

for i in range(Xs.shape[0]):
    Xs[i] = np.abs(fft(X[i*stride:i*stride+window_size]))

fig = plt.figure(figsize=(20,7))
plt.imshow(Xs.T[0:150],aspect='auto')
plt.gca().invert_yaxis()
fig.axes[0].set_xlabel('windows (~86Hz)')
fig.axes[0].set_ylabel('frequency')
plt.show()

然后我得到以下頻譜圖

Librosa

現在，我嘗試使用Librosa獲得相同的頻譜圖

from librosa import stft

X_libs = stft(X, n_fft=window_size, hop_length=stride)
X_libs = np.abs(X_libs)[:,:int(2*wps)]

fig = plt.figure(figsize=(20,7))
plt.imshow(X_libs[0:150],aspect='auto')
plt.gca().invert_yaxis()
fig.axes[0].set_xlabel('windows (~86Hz)')
fig.axes[0].set_ylabel('frequency')
plt.show()

題

兩種頻譜圖明顯不同，特別是Librosa版本在一開始就受到了攻擊。 是什么導致差異？ 我在Scipy和Librosa的文檔中看不到許多可以調整的參數。

Answer 1

原因是librosa的stft的論點center 。 默認情況下為True （以及pad_mode = 'reflect' ）。

從文檔：

librosa.core.stft（y，n_fft = 2048，hop_length = None，win_length = None，window ='hann'，center = True，dtype =，pad_mode ='reflect'）

中心：布爾

如果為True，則填充信號y，以使幀D [:, t]以y [t * hop_length]為中心。

如果為False，則D [:, t]從y [t * hop_length]開始

pad_mode：字符串

如果center = True，則為在信號邊緣使用的填充模式。 默認情況下，STFT使用反射填充。

像這樣調用STFT

X_libs = stft(X, n_fft=window_size, hop_length=stride,
              center=False)

確實導致一條直線：

請注意，默認情況下，librosa的stft也使用Hann窗口函數 。 如果要避免這種情況，並使它更類似於Scipy stft實現，請使用僅包含一個的窗口來調用stft：

X_libs = stft(X, n_fft=window_size, hop_length=stride,
              window=np.ones(window_size),
              center=False)

您會注意到該行較細。