从歌曲中获取当前音频频率 - Java（也许使用 FFT？）

Posted 2023-02-25

【中文标题】从歌曲中获取当前音频频率 - Java（也许使用 FFT？）

【英文标题】：Get current Audio Frequency from song - Java (Maybe use FFT?)

【发布时间】：2014-02-01 22:14:38

【问题描述】：

我正在尝试做一个学校项目，我正在尝试用 Java 构建一个应用程序，我必须分析一首歌曲，并且当歌曲正在播放时，我需要在它们被击中时输出某些频率，即：每当它击中1hz 它将打印到控制台“1Hz”。

我有所有用于音频分析的文件，即：com.badlogic.audio 包。

这是一个非常重要的项目，我对Java比较陌生（我在读高中，这是我今年的主要项目）。

请有人告诉我如何将 FFT 算法实现为歌曲？即：我如何在屏幕上显示：“选择歌曲”然后当他们选择歌曲时，通过媒体播放器或其他东西大声播放它，并且在播放时，每当它达到某些点时，输出一些东西（如 1hz 示例以上）。

是否有其他库可以将歌曲中的当前频率返回给我？

提前感谢您的任何帮助或建议！

【问题讨论】：

完整的音乐混合不会有您可以挑选的单一频率。音乐是一种广谱谐波结构。我的建议是选择一个更简单的项目。如果您还不完全了解这些东西，这可能是一项艰巨的任务。

项目已分配给我们。我基本了解 FFT 是什么，但我不确定如何将它实现到歌曲中以获取结果

@Radiodef - 但正如你所说，音乐会有一个频谱，并且在那个频谱中会有波峰和波谷。这当然是一个雄心勃勃的项目，但也不是那么不可行。

我很难相信这个任务正是你所描述的。对于高中班级来说，这对于任何事情来说都是一项可笑的技术任务，除非您几乎可以调用一种自动执行此操作的方法。

@Radiodef 我在 Matric（12 年级），这是我分配的项目，试图获得大学奖学金。我对 Java 很陌生，但我确实知道如何解决它。我的 IT 老师用这个（以及更多）挑战了我，但这是我在用其他东西实现它之前需要完成的工作。

【参考方案1】：

问题在于，歌曲中几乎没有单一的“当前频率”。除非是纯正弦音，否则会有多个泛音；当您拥有多种乐器时，它们会变得越来越复杂。

是的，傅立叶变换可以告诉您存在哪些频率。您必须查看您正在使用的 FFT 包的文档（badlogic 代码）以获取有关如何调用它的信息。他们的示例程序（例如 FFTTest）可能会提供特别丰富的信息。

不是一个微不足道的项目，但应该是一个有趣的项目。祝你好运！

【讨论】：

谢谢，我知道没有单一的“当前频率”，但基本上当它达到某个频率（尖峰）时，我需要在屏幕上输出一些东西

【参考方案2】：

为什么不从学习the java sound api 开始呢？在分析之前您需要import your audio file into java。让不同的代码段工作。然后绘制出你的代码需要做的所有事情，然后用谷歌搜索缺失元素的代码。最后，将所有工作元素放在一起。

【参考方案3】：

您可以使用 Commons Math 库进行 DFT (FFT)，因为它包含许多其他有用的方法。 FFT 可以简单地从FastFourierTransformer 对象和transform(double[] input) 和transform(Complex[] input) 方法调用。因此，您需要将音频文件的数据转换为类似的数组格式。几乎所有 DFT/FFT 方法都需要一个数组输入，并将返回一个包含转换后的输入的（复杂）数组输出。

但是，请记住，FFT 不包含任何时间信息，因此如果您想查看频率 (1Hz) 何时出现以便执行某项操作，您需要要么每隔一段时间进行多次 FFT（并决定是否在那个时间窗口中击中了一个音符），要么改用小波变换。 FFT 没有时间分辨率的原因正是因为您将时域信号转换为频域信号。如果你想做这个项目，这是一个重要的理解点。

【参考方案4】：

如果您想这样做，首先要做的是找到一个 FFT 包并熟悉它。 （您不想自己编写。）想出一些方法来绘制输出（如果只是通过“打印图”），这样您就可以了解光谱的样子。

一旦你掌握了窍门，检测特定的峰值就不是那么难了（如果你有数学和编程的心的话）。

此外，您可能希望获得一个可以进行 FFT 和绘图的独立音频包，因为这些绘图会更清晰，分辨率更高。 （我认为 Audacity 可以做到这一点。）

另请注意，有一个Signal Processing SO site 可以为您提供更专业的帮助。 （请务必说明您是 HS 学生，而不是专业人士。）