如何使用 FFT 从 PCM 获取频率数据

Posted 2023-02-25

【中文标题】如何使用 FFT 从 PCM 获取频率数据

【英文标题】：How can I get frequency data from PCM using FFT

【发布时间】：2011-09-29 22:18:52

【问题描述】：

我有一组要传递给阅读器的音频数据：

 recorder.read(audioData,0,bufferSize); 

实例化如下：

AudioRecord recorder;
short[] audioData;
int bufferSize;
int samplerate = 8000;

//get the buffer size to use with this audio record
bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(samplerate, AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)*3;

//instantiate the AudioRecorder
recorder = new AudioRecord(Audiosource.MIC,samplerate, AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT,bufferSize); 

recording = true; //variable to use start or stop recording
audioData = new short [bufferSize]; //short array that pcm data is put into.

我有一个我在网上找到的 FFT 类和一个复杂的类。 我已经尝试了两天在网上到处寻找，但无法弄清楚如何遍历存储在 audioData 中的值并将其传递给 FFT。

这是我正在使用的 FFT 类：http://www.cs.princeton.edu/introcs/97data/FFT.java 这是与之配套的复杂类：http://introcs.cs.princeton.edu/java/97data/Complex.java.html

【参考方案1】：

假设audioData 数组包含原始音频数据，您需要从audioData 数组中创建一个Complex[] 对象，如下所示：

Complex[] complexData = new Complex[audioData.length];
for (int i = 0; i < complexData.length; i++) 
    complextData[i] = new Complex(audioData[i], 0);

现在您可以将 complexData 对象作为参数传递给您的 FFT 函数：

Complex[] fftResult = FFT.fft(complexData);

【讨论】：

@Ben Taliadoros：这对你有帮助吗？因为我也在努力解决这个问题

【参考方案2】：

某些详细信息将取决于您的 FFT 的目的。

所需的 FFT 长度取决于您在分析中希望的频率分辨率和时间精度（它们成反比），它们可能接近也可能不接近音频输入缓冲区的长度。鉴于这些长度差异，您可能必须组合多个缓冲区、分割单个缓冲区或两者的某种组合，以获得满足您分析要求的 FFT 窗口长度。

【讨论】：

据我所知，窗口长度仅从我的输出中获取一些值？我是否在此处获取数据峰值以达到频率？谢谢

【参考方案3】：

PCM 是一种编码数据的技术。它与使用 FFT 对音频数据进行频率分析无关。如果您使用 Java 解码 PCM 编码数据，您将获得原始音频数据，然后可以将其传递到您的 FFT 库。

【讨论】：

我已经尝试过，使用过零方法，我是否必须将通过这种方法得到的数据传递给 FFT？