音频干扰检测（频域方法）

测试音响系统的通路上是否有外部干扰时，可以通过播放1000赫兹的正弦波信号，在输出端采集数字信号（I2S，TDD，A2B）并保存为.wav文件。 然后通过以下Python代码检测。

import numpy as np

import librosa

import matplotlib.pyplot as plt

def load_and_normalize_audio(audio_path, sr=48000, apply_window=True, channel=2):

    """channel参数指定要分析的声道，索引从0开始"""

    y, sr = librosa.load(audio_path, sr=sr, mono=False)

    # 确保选取多声道中的指定声道，如果是单声道信号，则直接使用

    if y.ndim > 1 and y.shape[0] > channel:

        y = y[channel, :]

    elif y.ndim > 1:

        print("Warning: Requested channel not found. Using first channel instead.")

        y = y[0, :]

    # 先归一化音频信号到[-1, 1]

    y = y / np.max(np.abs(y))

    # 应用窗函数

    if apply_window:

        window = np.hanning(len(y))

        y = y * window

    return y, sr

def find_interference(y, sr, target_freq, threshold_db=-80):

    """分析音频，找出除目标频率外的干扰信号"""

    # 计算FFT

    Y = np.fft.rfft(y)

    freqs = np.fft.rfftfreq(len(y), d=1/sr)

    # 计算幅度（dBFS）

    Y_amplitude = np.abs(Y) / len(Y)

    Y_dbfs = 20 * np.log10(np.maximum(Y_amplitude, 1e-12))

    # 将目标频率附近的幅度设置为非常低的数值来忽略目标频率

    target_idx = np.abs(freqs - target_freq).argmin()

    ignore_band = 10  # 忽略目标频率附近±10Hz范围

    Y_dbfs[target_idx-ignore_band:target_idx+ignore_band] = -np.inf

    # 寻找最大幅度的干扰频率

    max_idx = np.argmax(Y_dbfs)

    # 检查干扰是否高于阈值

    if Y_dbfs[max_idx] > threshold_db:

        print(f"检测到干扰频率：{freqs[max_idx]}Hz，幅度 {Y_dbfs[max_idx]}dB")

    else:

        print("未检测到显著干扰。")

def plot_spectrum(y, sr):

    """绘制频谱图"""

    Y = np.fft.rfft(y)

    freqs = np.fft.rfftfreq(len(y), d=1/sr)

    Y_amplitude = np.abs(Y) / len(Y)

    Y_dbfs = 20 * np.log10(np.maximum(Y_amplitude, 1e-12))

    plt.figure(figsize=(10, 6))

    plt.plot(freqs, Y_dbfs)

    plt.xlabel('Frequency (Hz)')

    plt.ylabel('Amplitude (dB)')

    plt.title('Frequency Spectrum')

    plt.ylim(-120, 0)

    plt.xlim(0, sr // 2)

    plt.show()

# 替换audio_path为你的音频文件路径

audio_path = 'sine.wav'

y, sr = load_and_normalize_audio(audio_path)

plot_spectrum(y, sr)

find_interference(y, sr, target_freq=1000)

以上代码由AI生成，本人调试完成，实测可用！ ：）