绘制录制声音时的奇怪频率
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【中文标题】绘制录制声音时的奇怪频率【英文标题】：Weird frequency when plotting the recorded sound 【发布时间】：2013-05-01 00:34:56 【问题描述】：我将生成的噪音存储在 WAV 文件中，我将在带有扬声器的 android 智能手机上播放它并录制声音并使用同一智能手机将其保存为另一个 WAV 文件（只有 2 个单独的线程，1 个用于播放，1 用于录音）。我可以成功获取录制的WAV文件。但是当我在 Matlab 中绘制两个 WAV 文件时，两个图之间有一个奇怪的区别，
如您所见，录制信号的频率远高于原始信号。我无法用自己的耳朵区分这两个 WAV 文件。有人能告诉我究竟是什么导致了这种差异吗？谢谢！ My original wav file is here，My recorded WAV file is here，我录制声音的代码是：
private int bufferSizeInBytes = 0;
private int audiosource = MediaRecorder.AudioSource.MIC;
private static int sampleRateInHz = 48000;
private static int channelConfig = AudioFormat.CHANNEL_IN_STEREO;
private static int audioFormat = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;
private void creatAudioRecord()
bufferSizeInBytes = AudioRecord.getMinBufferSize(sampleRateInHz,
channelConfig, audioFormat);
audioRecord = new AudioRecord(audioSource, sampleRateInHz,
channelConfig, audioFormat, bufferSizeInBytes);
class AudioRecordThread implements Runnable
@Override
public void run()
writeDateTOFile2();
copyWaveFile(AudioName, NewAudioName);
private void writeDateTOFile2(byte[] audiodata)
FileOutputStream fos = null;
int readsize = 0;
try
File file = new File(AudioName2);
if (file.exists())
file.delete();
fos = new FileOutputStream(file);
catch (Exception e)
e.printStackTrace();
try
fos.write(audiodata);
catch (IOException e)
e.printStackTrace();
try
fos.close();
catch (IOException e)
e.printStackTrace();
@SuppressLint("NewApi")
private void copyWaveFile(String inFilename, String outFilename)
FileInputStream in = null;
FileOutputStream out = null;
long totalAudioLen = 0;
long totalDataLen = totalAudioLen + 36;
long longSampleRate = sampleRateInHz;
int channels = 1;
long byteRate = 16 * sampleRateInHz * channels / 8;
byte[] data = new byte[bufferSizeInBytes];
try
in = new FileInputStream(inFilename);
out = new FileOutputStream(outFilename);
totalAudioLen = in.getChannel().size();
totalDataLen = totalAudioLen + 36;
WriteWaveFileHeader(out, totalAudioLen, totalDataLen,
longSampleRate, channels, byteRate);
while (in.read(data) != -1)
out.write(data);
in.close();
out.close();
catch (FileNotFoundException e)
e.printStackTrace();
catch (IOException e)
e.printStackTrace();
private void WriteWaveFileHeader(FileOutputStream out, long totalAudioLen,
long totalDataLen, long longSampleRate, int channels, long byteRate)
throws IOException
byte[] header = new byte[44];
header[0] = 'R'; // RIFF/WAVE header
header[1] = 'I';
header[2] = 'F';
header[3] = 'F';
header[4] = (byte) (totalDataLen & 0xff);
header[5] = (byte) ((totalDataLen >> 8) & 0xff);
header[6] = (byte) ((totalDataLen >> 16) & 0xff);
header[7] = (byte) ((totalDataLen >> 24) & 0xff);
header[8] = 'W';
header[9] = 'A';
header[10] = 'V';
header[11] = 'E';
header[12] = 'f'; // 'fmt ' chunk
header[13] = 'm';
header[14] = 't';
header[15] = ' ';
header[16] = 16; // 4 bytes: size of 'fmt ' chunk
header[17] = 0;
header[18] = 0;
header[19] = 0;
header[20] = 1; // format = 1
header[21] = 0;
header[22] = (byte) channels;
header[23] = 0;
header[24] = (byte) (longSampleRate & 0xff);
header[25] = (byte) ((longSampleRate >> 8) & 0xff);
header[26] = (byte) ((longSampleRate >> 16) & 0xff);
header[27] = (byte) ((longSampleRate >> 24) & 0xff);
header[28] = (byte) (byteRate & 0xff);
header[29] = (byte) ((byteRate >> 8) & 0xff);
header[30] = (byte) ((byteRate >> 16) & 0xff);
header[31] = (byte) ((byteRate >> 24) & 0xff);
header[32] = (byte) (2 * 16 / 8); // block align
header[33] = 0;
header[34] = 16; // bits per sample
header[35] = 0;
header[36] = 'd';
header[37] = 'a';
header[38] = 't';
header[39] = 'a';
header[40] = (byte) (totalAudioLen & 0xff);
header[41] = (byte) ((totalAudioLen >> 8) & 0xff);
header[42] = (byte) ((totalAudioLen >> 16) & 0xff);
header[43] = (byte) ((totalAudioLen >> 24) & 0xff);
out.write(header, 0, 44);
我在 Matlab 中绘制这两个 WAV 文件的代码是：
[wave,fs]=wavread('jamming3.wav');
wave=wave(:,[1]);
t=0:1/fs:(length(wave)-1)/fs;
magnwave=abs(fft(wave));
phasewave=angle(fft(wave));
sub1_L=magnwave.*exp(i*phasewave);
sub1_L=ifft(sub1_L);
q=(abs(sub1_L).*cos(angle(sub1_L)))*(2^15-1);
q=q(1000:length(q),1);
% plot(q);
% axis([44000,45000,-2^15+1,+2^15-1]);
test = 950;
t=0:1/fs:(length(wave)-1)/fs;
z = t([1],:);
wave1=wave(:,[1])*(2^15-1);
figure; hold on;
grid on;
box on;
plot(1:length(q), q,'-g','Displayname','Original noise');
%scatter(1:length(wave1), wave1,5, [1 0 0],'Displayname','Noise sample');
%scatter(1:length(q),q(:,1)-wave1,5,'Displayname','Error');
%axis([test,test+200,-40000,40000]);
axis([0,300,-40000,40000]);
hold on;
legend show;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
[wave,fs]=wavread('recorded noise2.wav');
wave=wave(:,[1]);
%wave=wave(1000:length(wave));
%sub1=sub1(1000:length(sub1));
t=0:1/fs:(length(wave)-1)/fs;
magnwave=abs(fft(wave));
phasewave=angle(fft(wave));
sub1_L=magnwave.*exp(i*phasewave);
sub1_L=ifft(sub1_L);
q1=(abs(sub1_L).*cos(angle(sub1_L)))*(2^15-1);
q1=q1(15252:length(q1),1);
% plot(q);
% axis([44000,45000,-2^15+1,+2^15-1]);
offsets = 0;
t=0:1/fs:(length(wave)-1)/fs;
z = t([1],:);
wave1=wave(:,[1])*(2^15-1);
figure; hold on;
grid on;
box on;
plot(1:length(q1), q1*1.25,'-g','Displayname','Recovered signal');
%scatter(1:length(wave1), wave1,5, [1 0 0],'Displayname','Noise sample');
%scatter(1:length(q),q(:,1)-wave1,5,'Displayname','Error');
axis([offsets,offsets+300,-40000,40000]);
%axis([0,300,-40000,40000]);
hold on;
legend show;
更新#1：抱歉造成混淆，我正在绘制的部分是我放入 WAV 文件中用于同步的标头，因此我可以对其后面的数据进行进一步处理。
Update#2：我最近更新了我的代码，使用语音识别通道来录制声音，看起来更好，但频率仍然是问题。我新录制的噪音也在上面的链接中更新。
更新#3：我刚刚在matlab中显示了这2个wav文件的确切大小，使用size(x)，它显示从原始文件中提取的数组约为100k，而从录制的wav文件中提取的数组是只有50k，基于这两个文件大小相同的面孔，我认为这可能是问题所在。我的录制过程有什么问题吗？
Update#4: 刚刚发现手机录制的wav文件无法通过wavplay()函数直接在matlab中播放，是这个原因吗？上面我写的wav函数可能有问题，但这是生成WAV文件的标准方式：(
Update#5：知道所有设备都支持 44.1 khz，所以我将原始信号更改为 44.1 khz，仍然不行。 :(
【问题讨论】：
会不会是自动增益控制造成的？哦，我确实听到了两者之间的区别。 @PurpleAlien 我以前从未听说过这个词，根据***，这可能是原因，我该如何避免这种情况？谢谢 @PurpleAlien 我还注意到，如果我在我的桌面上播放它，会有所不同，但在我的智能手机上，两个 wav 文件听起来是一样的。 文件听起来相同可能是由于与桌面系统或耳机相比扬声器相对较差。也可能正在进行一些过滤。 我已经有好几年没有在电脑上做音频了，但是如果你有这样的信号，你就会处理由声音频谱引入的各种谐波，这些谐波会被糟糕的扬声器（本质上充当带通滤波器）。此外，您可能还记录了一些回声，因为 14kHz 的波长只有大约一英寸——您可能会在手机内部获得回声。所有这些都叠加在原始信号上，这就是你得到的。在电话中听起来是一样的，因为您在两种情况下都会听到失真的信号。 【参考方案1】：一个或多个文件指定的采样率似乎与记录或播放数据的采样率不匹配。
【讨论】：
以上是关于绘制录制声音时的奇怪频率的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章