频率记录如何与扬声器一起工作？

Posted 2023-02-22

【中文标题】频率记录如何与扬声器一起工作？

【英文标题】：How does frequency recording works with speakers exactly?

【发布时间】：2019-09-08 09:11:54

【问题描述】：

我目前正在尝试使我的 android 应用程序基于频率工作，但我遇到了一些扬声器问题。 事实上，根据我使用的方法，我得到了三种不同的结果。以下是 440 Hz 声音的方法和结果（发烧友为 A）：

方法一

：我直接在应用程序中使用我的声音。

结果： Method 1 Result

平均频率：443 Hz。效果不错。

方法2

：我通过默认的Android录音应用程序录制我的声音，将此文件添加到我的应用程序Firebase数据库中并与我的应用程序一起播放。

结果： Method 2 Result

平均频率：224 赫兹。频率除以 2 ?!

方法 3

：我用笔记本电脑播放 Youtube 上的 440 Hz 声音，然后直接用我的应用程序录制。

结果： Method 3 Result

平均频率：886 Hz。频率现在乘以 2？！

方法 4

：方法与第二种方法相同，但我不使用默认的 Android 录制应用程序。我使用 EasyVoiceRecorder，我可以在其中配置采样率（我输入 44 kHz）和编码（我输入 .wav）。

结果： Method 4 Result

平均频率：431 Hz。效果不错。

其他信息：

为了将 Firebase 数据库中的文件保存为 WAV 文件，我使用 AndroidAudioConverter library 以不操纵不同的音频格式并利用 WAV 标头信息。 我使用 AudioTrack 和 AudioRecord 类，然后使用 Fast Fourier 变换以每 128 毫秒获取一次主频率。录音是 配置为 44.1 kHz 采样率、AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO 和 AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT。 AudioTrack 是根据配置的 WAV头文件信息。 当我播放位于原始应用程序文件夹中的声音时，频率 结果是完美的。

我真的不明白分享我的应用程序代码的意义，因为正如我向您展示的那样，它仅在我使用第三方设备（默认录制应用程序、笔记本电脑等）时才有效，所以应该是硬件问题。但是如果你需要一些代码片段，问我，我会给你。

感谢您的阅读，提前感谢您的帮助和...祝您编码愉快！ :D

【问题讨论】：

您录制的声音几乎不会是纯正弦波，而是几种不同频率的正弦波的混合。您的程序似乎在识别信号中最强的正弦方面存在一些困难。

嗯..你确定吗？我记录了频率，所以我知道声音是几个正弦波的组合。但是，为了得到信号的主频，我使用FFT（幅度/频率），得到幅度最高的频率。它每次都适用于原始文件夹音频文件，并且我的声音直接记录在应用程序中。为什么只有当我使用手机播放与我的声音相同的声音时它才起作用？我不明白这怎么可能是代码问题...

您误以为这是硬件问题；如果不是决定哪个组件最强，那么几乎可以肯定，您看到的是单声道/立体声或样本宽度的误解。但是，如果没有其他人可以比较的实际细节，这就变成了一个禁止的“使用”问题。提示：尝试播放您自己代码中的声音，看看您是否混淆了它的解释，您的耳朵会立即告诉您，尤其是在您录制声音时。

对不起，回答晚了，我正在尝试根据您所说的进行调试。我想我明白了。对于方法 2，肯定是因为转换，因为 m4a 转换文件的 wav 标头表明该文件是立体声的，而不是告诉文件是单声道并给出正确频率的 easyvoicerecorder。此外，我没有听到这两个文件在语气方面有任何区别。对于方法 3，我认为笔记本电脑会发出立体声，但我的 AudioRecord 配置为单声道，因为当我将其配置为立体声时，我得到了正确的频率。

但是，我该如何解决这些问题？如何更换 AndroidAudioConverter 系统？而对于方法3，我怎么知道声音是由计算机发出的还是只是通过语音发出的？

【参考方案1】：

如果您使用 FFT 进行频谱频率幅度峰值拾取，那么任何强于基频的谐波或互调产物都会混淆结果。

Youtube 和许多录音应用程序会压缩音频。低质量压缩的影响之一是频谱失真。此外，通过笔记本电脑的小扬声器播放音频，低频响应较差，也会使频谱失真。

解决方案包括不使用压缩音频格式，使用频率响应更平坦的更大扬声器，以及使用更好的pitch detection/estimation algorithm 而不是仅仅选择 FFT 幅度峰值。