matlab - wav文件和FFT的matlab中的Audioread

Question

我正在使用 Matlab，我想对我之前在 Matlab 上录制的 wav 文件执行 FFT。

fs = 44100; % Hz
t = 0:1/fs:1; % seconds
f = 600; % Hz

y = sin(2.*pi.*f.*t);

audiowrite('600freq.wav',y,fs)

这是我在 wav 文件中录制的方式。 现在到阅读和 FFT 部分:

[y,Fs] = audioread('600freq.wav');
sound(y)
plot(fft(y))

这是我得到的 FFT 图:

也许我遗漏了一些有关 FFT 的信息，但我希望得到两个垂直 Lollipop 。 我注意到的另一件事是错误的，当我从文件中读取声音后播放声音时，它变长了，音高明显降低了。 我猜是采样率问题，但我真的不知道该怎么办。

提前感谢您的帮助。

Answer 1

那是因为您没有绘制幅度。您绘制的是系数，但这些系数是复数值。因此，水平轴是实数分量，垂直轴是虚数分量。此外，当您使用 sound 时就其本身而言，默认采样频率为 8 kHz(准确地说是 8192 Hz)，这解释了为什么您的声音音调较低。您需要将采样频率用作 sound 的第二个参数，这是由 audioread 的第二个输出提供给您的。

因此，尝试将 abs 放在 fft 调用之后，并在 sound 中使用 Fs:

[y,Fs] = audioread('600freq.wav');
sound(y, Fs);
plot(abs(fft(y)))

此外，上面的代码没有正确绘制水平轴。如果你想这样做，请确保你 fftshift进行傅里叶变换后的光谱，然后正确标记轴。如果你想确定每个水平值在频率方面是什么，这篇很棒的帖子 Paul R做的伎俩:How do I obtain the frequencies of each value in an FFT?

基本上，FFT 中的每个水平值都是这样的:

F = i * Fs / N

i 是 bin 编号，Fs 是采样频率，N 是您用于 FFT 的点数。 F 是您正在查看的组件的解释频率。

默认情况下，fft 假定 N 是数组中点的总数。对于单侧 FFT，i 从 0, 1, 2, 到 floor((N-1)/2) 由于到奈奎斯特采样定理。

因为您在尝试编写的代码中实际做的是显示频谱的两侧，这就是为什么最好将频谱居中，这样直流频率位于中间，左侧为负谱图，右侧为阳性谱图。

我们可以将其合并到您的代码中:

[y,Fs] = audioread('600freq.wav');
sound(y, Fs);
F = fftshift(abs(fft(y)));
f = linspace(-Fs/2, Fs/2, numel(y)+1);
f(end) = [];    
plot(f, F);

水平轴现在反射(reflect)每个分量的正确频率，垂直轴反射(reflect)每个分量的大小。

通过运行生成 600 Hz 正弦音的音频生成代码，然后运行上面的代码绘制频谱，我得到了这个:

请注意，我在频谱的正侧插入了一个工具提示...它大约是 600 Hz!