C#获取.wav文件的频谱线

Posted 2023-02-25

【中文标题】C#获取.wav文件的频谱线

【英文标题】：C# get frequency spectrum lines of a .wav file

【发布时间】：2019-12-24 14:07:35

【问题描述】：

我想显示 .wav（或 .mp3）文件的频谱。 我现在有点卡住了，找不到任何好的东西。 我使用 C# 和 naudio nuget 来处理音频数据和 oxyplot 来显示点（和图表）。

初始化：

AudioFileReader fileStream;
fileStream = new AudioFileReader(fileName);

private static List<List<double>> spec_data;
spec_data = new List<List<double>>();
private static List<short> unanalyzed_values = new List<short>();

音频朗读：

//8192, 4096, 2048, 1024
BUFFERSIZE = 4096;
var buffer = new byte[BUFFERSIZE];
       
int bytes_read = fileStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
       
int BYTES_PER_POINT = fileStream.WaveFormat.BitsPerSample / 8; //8Bit = 1Byte

for (int n = 0; n < BYTES_PER_POINT; n ++)

     short[] values = new short[buffer.Length / BYTES_PER_POINT];

     for (int i = 0; i < bytes_read; i += BYTES_PER_POINT)
     
         //each byte become one value
         values[i / BYTES_PER_POINT] = (short)((buffer[i + 1] << 8) | buffer[i + 0]);
     

     unanalyzed_values.AddRange(values);

块分析：

// insert new data to the right-most (newest) position
List<double> new_data = new List<double>();

Complex[] fft_buffer = new Complex[BUFFERSIZE];

for (int i = 0; i < BUFFERSIZE; i++)

    fft_buffer[i].X = (float)(unanalyzed_values[i] * FastFourierTransform.HammingWindow(i, BUFFERSIZE));
    fft_buffer[i].Y = 0;


FastFourierTransform.FFT(true, (int)Math.Log(BUFFERSIZE, 2.0), fft_buffer);

for (int i = 0; i < fft_buffer.Length -1; i++)

    double val;
    val = (double)fft_buffer[i].X + (double)fft_buffer[i].Y;
    val = Math.Abs(val);
    new_data.Add(val);
 

 new_data.Reverse();

 spec_data.Insert(spec_data.Count, new_data);

如何获取音频文件的所有频谱点？ 如何才能让这些“热图”线脱离光谱？这是仅 FFT 过程吗？（图 1）

【参考方案1】：

好的，最后我找到了一个很好的 nuget 来实现：

https://github.com/swharden/Spectrogram

https://www.nuget.org/packages/Spectrogram/

var spec = new Spectrogram.Spectrogram(
                                        sampleRate: 44100,
                                        fftSize: 4096, //resolution size for the values
                                        step: 200);

float[] values = Spectrogram.Tools.ReadWav(fileName);

spec.AddExtend(values);

// convert FFT to an image
bmp = spec.GetBitmap(
                     intensity: 0.5, //loudness filter
                     freqHigh: 200,
                     freqLow: 50,
                     showTicks: true,
                     colormap: Spectrogram.Colormap.grayscale);

线索是设置正确的强度。从嘈杂的频谱图中过滤掉响亮的语音线。