Wizard Notes

Pythonを使った音楽信号分析の技術録、作曲活動に関する雑記

matplotlib

matplotlib の散布図の色・アルファ値(透明度)を滑らかにグラデーションさせる(cmap利用)

データの分析や可視化で散布図を使う時には,プロットしたデータの座標や,そのデータが示すラベルや値に応じて色を変えることが多々あります. matplotlibでRGBA値を変える方法は、以下のようになっています。 # 全て同じ色・透明度を設定する場合 plt.scat…

Python: PyQtGraphでリアルタイムプロット/アニメーション(サンプルコード・実装デモ付き)

PyQtGraph の導入理由 matplotlib ではダメなのか? PyQtGraph のメリット・デメリット PyQtGraph の導入方法 PyQtGraphのエラー対処 リアルタイムプロット/アニメーションの実装例 1次元プロット(折れ線グラフ) 複数の折れ線・カーブプロット 2D散布図プ…

matplotlib: 折れ線グラフのリアルタイムプロットでラベルやカラーなどの属性を変える(音声信号でのデモ付き)

前回の記事では、matplotlibでの折れ線グラフのプロット画像のラベルや属性を変更しました。 www.wizard-notes.com 今回は、折れ線グラフのリアルタイムプロットでラベルやカラーなどの属性を変えるコードを実装をしました。 import numpy as np import matp…

matplotlib: 折れ線グラフで複数の配列・ラベル・カラーなどの属性をまとめてセットする

折れ線グラフで複数の配列・ラベル・カラーなどの属性をまとめてセットする場合、単純な方法としては以下のように一つの信号 (y_arr) ずつplt.plot()するコードが考えられます。 length = 100 x = np.arange(0, length) y = np.array([ np.random.normal(0, …

matplotlibを使ってリアルタイムで折れ線グラフをプロット

音響信号ソフトウェアでは、録音している音信号の大きさやピッチ(基本周波数)といった情報をリアルタイムで表示したいことが多々あります。 ところで、Pythonではグラフを表示するようなGUIのライブラリの選択肢はあまり多くありません。 そこで、今回はグ…

Python resampyで音声・音楽ファイルをリサンプリング(アップ/ダウンサンプリング)

サンプリング周波数変換(リサンプリング,アップ/ダウンサンプリング)は,非常によく利用されるオーディオファイル処理です。 ただ、リサンプリングは時間がかかる処理なので、なるべく高速なアルゴリズム・ライブラリを使いたいところです。 特に大量の…

Python matplotlibでスペクトログラムのリアルタイムでのプロット実装

Pythonのmatplotlibでリアルタイムスペクトログラム描画。音と同期再生を考えると、真面目に描画するのは全然間に合わないのでPyQtGraph使うべきで、多少サボっていい加減な描画でいいなら使えなくもないかも…という印象 pic.twitter.com/LNJCavKWRf— Kurene…

Python: matplotlibを使ったリアルタイムプロットのフレームレート(FPS) に関する調査

matplotlibを使って、どのくらいのフレームレートでリアルタイムプロットできそうか検証 pic.twitter.com/X2mjgYiaWy— Kurene (@_kurene) 2021年1月29日 Pythonで安定的にリアルタイムプロットを実現するライブラリとしては PyQtGraph がありますが、手軽にm…

Python:matplotlibで双2次フィルタの極・零点をプロット

自作の双2次フィルタ (Biquad Filter)のPythonライブラリ PyQuadFilter に極と零点をプロットする関数を実装しました。 exmamples/04_plot_pole_zero.pyがサンプルコードとなっています。 プロット例 オールパスフィルタの極/零点プロットです。 q = 1.5 fc…

Python PyFilterBankで環境音をオクターブバンド分析

はじめに 音信号の分析では、時間波形を直接分析するのではなく、様々な周波数分析手法を利用します。 比較的細かい周波数成分を見る方法としては、 STFT (短時間フーリエ変換) CQT (定Q変換) メルフィルタバンク がよく使われています。これらのライブラリ…

matplotlibを使ったインタラクティブなプロット(サンプルコード付き)

gui programming with matplotlib pic.twitter.com/kEI863X14U— Kurene (@_kurene) May 11, 2020 何番煎じか分かりませんが、matplotlibでインタラクティブなプロットをする機会があったので、 メモ代わりにサンプルコードを作ってみました。 Event handling…

matplotlibでcolormapを逆にする方法

matplotlibでは多数のカラーマップが用意されています。 Choosing Colormaps in Matplotlib — Matplotlib 3.1.0 documentation データに手を加えずカラーマップを逆にしてプロットするのは、<span style="color: #d32f2f">カラーマップを指定する引数 cmap に与えるカラーマップ名の後ろに</span>…

Matplotlibで主成分分析の寄与率・累積寄与率を左右2軸プロット

多変量解析の一般的な手法である主成分分析を使っていると、寄与率と累積寄与率を確認することが多いです。 それぞれを別にプロットしてもよいのですが、 1つのプロットで確認できたほうが便利だと思い、matplotlibで実装してみました。 一つのプロットで左…

Numpyで多変量正規分布を算出&プロット

numpy では、N次元の正規分布を出力するnumpy.random.normal() がありますが、こちらでは共分散を設定できません。 共分散を指定する場合、N次元の多変量正規分布を 出力できる、numpy.random.multivariate_normal () を使う必要があります。 numpy.random.m…

逆関数法で一様分布・指数分布と算出(Python実装)

ゲームやCGの実装をしていると,「いい感じに偏った乱数が欲しい」と思うことが多々あります*1。 よく知られている方法として、rand関数などで算出した一様乱数を元に逆関数法で乱数を作ることができます。 ただ、数式の意味が分かりにくいところもあります。…

matplotlib: 各ラベルごとに色分けされた散布図をプロット

プロット ラベリングされた2次元のデータを、各ラベルごとに色を分けてプロットします。 今回はCSV/TSVを想定したトイデータとして、各サンプルごとにラベル文字列が入ったデータを扱っています。numpy.uniqueを使うことで、ラベル文字列のリストを生成して…

Python+PyAudioで作るリアルタイム音高アナライザ

デモ・概要 https://github.com/Kurene/pyaudio_spectrum_analyzer/blob/master/libmir/rasp_audio_stream.py PyAudioとmatplotlib で、リアルタイムで音高を表示するプログラムを作ってみました。 このプログラムは、前回のリアルタイムスペクトルアナライ…

Python + PyAudio で作る、リアルタイムスペクトルアナライザ(ループバック録音対応)

デモ+概要 Python のPyAudio と matplotlib を使って、PC上で流れている音をリアルタイムで表示・分析できるスペクトルアナライザを作りました。以下の実装では VB-Audio社の仮想ミキサ "Voice Meeter" 向けの設定となっていますが、PortAudio 対応かつルー…

matplotlibのウィンドウを透明化してプロット

やりたいこと matplotlib の背景を透明化してプロットしたいと思います。 savefig() による図の保存の場合は、こちらの例のように ax.patch.set_alpha(float) を使うことで実現できます。 以下の実装では、plt.show() でディスプレイ表示する場合の透明度設…

matplotlibでタイムラインチャートをプロット

やりたいこと 時系列信号・データを扱っていると、その信号に対する各種イベント・ラベル(例:どんな音が鳴っているか)を時間とともに表示したいと思うことが多々あります。 そこで、Pythonの matplotlib で時間波形に対するイベント(ラベル)のタイムラ…

matplotlib: 棒グラフでハッチパターンを使う

やりたいこと 論文など、白黒印刷が想定される紙媒体や、色の見え方の個人差に考慮したメディアでの棒グラフの作り方として、ハッチパターンを使ったものがよく使われています。 今回は、matplotlib でハッチパターンの棒グラフを描画してみます。 解決方法 …

adjustText: matplotlib の散布図でラベルの重なりを自動調整

問題点 matplotlib の散布図などのプロットの際に、各点にラベルを付けてプロットしたい場合、下の図のようにラベルが重なってしまうため、ラベル付きプロットを諦めることが多々ありました。 図1: 散布図 (Before) 解決方法 ラベルの配置を制御する方法を探…