短时傅里叶变换，画出语音信号的三维时频图

资 源 简 介

短时傅里叶变换，画出语音信号的三维时频图

详 情 说 明

短时傅里叶变换（STFT）是分析语音信号时频特性的重要工具。该方法通过将长时信号分割为短时窗口进行傅里叶变换，实现时频联合分析。

实现流程可分为四个主要步骤： 音频读取与预处理：首先加载.wav格式的音频文件，提取采样率和信号数据。通常需要将立体声信号转为单声道，并对信号进行归一化处理。

分帧加窗处理：将连续语音信号分割为20-40ms的短时帧，相邻帧之间保持50%左右重叠。常用汉宁窗或海明窗函数减少频谱泄露。

傅里叶变换计算：对每帧信号进行快速傅里叶变换(FFT)，计算幅度谱。通过调整FFT点数可以控制频率分辨率。

三维可视化：将时间、频率和幅度值分别作为X、Y、Z轴，用曲面图或瀑布图展示时频分布。颜色映射可直观反映能量强弱。

这种三维时频图能清晰展示语音信号的共振峰、基频等特征，适用于语音识别、音乐分析等领域。实际应用中需注意窗函数选择、帧长设置等参数对分析结果的影响。