低频噪声中短高频声音的识别（objc/c）

Posted 2023-02-25

【中文标题】低频噪声中短高频声音的识别（objc/c）

【英文标题】：Recognition of a short high frequency sound in low frequency noise (objc/c)

【发布时间】：2011-03-04 19:50:18

【问题描述】：

我目前正在创建一个应用程序，该应用程序使用高频声音向其他设备发出准备就绪信号。

（发射器）：设备会发出短促的 20khz 左右的声音。

（接收器）：另一台设备将在距发射器一小段距离（大约 10 米）处收听此频率的声音。该设备从麦克风接收音频数据

背景噪音会相当响亮，从 0 到 10khz（大约人类语音范围）不等，并且会由一小群人产生。

我需要接收设备能够检测到 20khz 的声音，从噪音中分离出来，

并知道收到它的时间。

任何有关适当算法、库甚至更好的 C 或代码的帮助

非常感谢 Objc 来检测这种高频声音。

【参考方案1】：

20 kHz 可能会推动它，因为 (a) 大多数声卡在 18 - 20 kHz 处具有低通（抗混叠）滤波器，并且 (b) 大多数扬声器和麦克风在 20 kHz 处往往响应不佳。您可能想考虑说 15 kHz 吗？

实际的检测部分应该很简单——只需在音调频率上实现一个窄带通滤波器，整流输出和低通滤波器（例如 10 Hz）。

【讨论】：

感谢您的宝贵意见。我想我可以使用 15khz。您对我如何实现这一点有任何指示吗？我以前从未做过声音分析。

@nonono：DSP 是一个很大的主题，但是您可以很容易地实现一个简单的窄带滤波器。最常见和最简单的实现之一是 Goertzel 过滤器：en.wikipedia.org/wiki/Goertzel_algorithm，它应该足以满足您的需求。

【参考方案2】：

您可能需要研究 FFT（快速傅立叶变换）。该算法将允许您分析波形并将其转换为频谱以供进一步分析。

【讨论】：

老兄，完全矫枉过正。只需为该频率实现一个 FIR 带通滤波器，然后测量结果信号的功率。当它超过一个阈值时，就是那个音调。

@datenwolf 所说的 - FFT 对于检测已知频率的单音来说太过分了 - Goertzel 或简单的单极带通滤波器更合适。

【参考方案3】：

如果这适用于 Mac OS 或 ios，我会开始研究 Core Audio 的音频单元。

1 这是 Apple 的 Core Audio Overview。

2 一些AudioUnits for Mac OS

3 或iOS AudioUnit Hosting

【参考方案4】：

iPhone 扬声器根本不会发出那种高频的声音。