如何根据录音中的采样率计算 FFT 点

Posted 2023-02-25

【中文标题】如何根据录音中的采样率计算 FFT 点

【英文标题】：How to compute FFT point from sampling rate in audio recording

【发布时间】：2015-09-04 14:03:35

【问题描述】：

我有一个固定采样率的示例代码，录音中的 fft 点。这段代码是

private static final String FILE_NAME = "audiorecordtest.raw";
private static final int SAMPLING_RATE = 44100;
private static final int FFT_POINTS  = 1024;
private static final int MAGIC_SCALE = 10;
private void proceed() 
        double temp;
        Complex[] y;
        Complex[] complexSignal = new Complex[FFT_POINTS];

        for (int i=0; i<FFT_POINTS; i++) 
            temp = (double)((audioBuffer[2*i] & 0xFF) | (audioBuffer[2*i+1] << 8)) / 32768.0F;
            complexSignal[i] = new Complex(temp * MAGIC_SCALE, 0d);
        

        y = FFT.fft(complexSignal);

        /*
         * See http://developer.android.com/reference/android/media/audiofx/Visualizer.html#getFft(byte[]) for format explanation
         */

        final byte[] y_byte = new byte[y.length*2];
        y_byte[0] = (byte) y[0].re();
        y_byte[1] = (byte) y[y.length - 1].re();
        for (int i = 1; i < y.length - 1; i++) 
            y_byte[i*2]   = (byte) y[i].re();
            y_byte[i*2+1] = (byte) y[i].im();
        

        if (handler != null) 
            handler.onFftDataCapture(y_byte);
        
    

该代码用于从录音中记录原始文件。但是，我想将SAMPLING_RATE 更改为 16000。我可以使用相同的 FFT_POINTS 为 1024 吗？如果没有，请向我建议如何计算它和 MAGIC_SCALE。我尝试使用该值，但声音出现噪音。谢谢。 参考链接是here

【参考方案1】：

FFT 算法不关心采样率。我知道这听起来有点不直观，但是输出的每个样本（称为 bin）都代表了（SAMPLING_FREQUENCY / FFT_POINTS）Hz 宽的内容的幅度。

MAGIC_SCALE 只是一个缩放数据的值，在处理双打时没有真正的影响。如果它是使用 16 位整数的 DFFT，您将有一个比例因子来确保您的输入在计算期间不会饱和/溢出。

请注意，FFT 函数永远不会被告知 SAMPLING_FREQUENCY 或 MAGIC_SCALE 是什么。

在 44100 和 1024 的情况下，每个 bin 是 ~43 Hz 的频谱内容。在 16000 的情况下，它是 ~15Hz。

如果 44100 有效而 16000 无效，则问题可能出在管理您的 audioBuffer[] 变量的代码中。