java - 如何对录音应用 FFT 以获得频率？

Question

这应该是针对 Android 应用程序的，因此所讨论的语言显然是 Java。 我正在尝试录制一些音频并获得主频率。这是为了一个非常具体的目的，我需要检测的频率是另一个设备发出的纯声音。我已经完成了录音部分，所以我唯一需要做的就是从它生成的缓冲区中计算频率。

我知道我应该使用称为 FFT 的东西，所以我将它们放入我的项目中:http://introcs.cs.princeton.edu/java/97data/FFT.java ，和http://introcs.cs.princeton.edu/java/97data/Complex.java.html

我知道对此有很多问题，但没有一个给出我能理解的答案。其他人的链接已损坏。

有人知道如何做到这一点，并以相对简单的方式解释一下吗？

Answer 1

通常，DFT(包括 FFT)实现将采用 N 个时域样本(您的记录)并在频域中产生 N/2 个复数值。复数值的角度代表相位，其绝对值代表幅度。通常，输出值将从最低频率到最高频率排序。

某些实现可能会输出 N 个复数值，但除非您的输入包含复数值，否则额外的值是多余的。在你的情况下不应该。这就是为什么许多实现输入实数值并输出 N/2 复数值，因为这是 FFT 最常见的用途。

因此，您需要计算输出的绝对值，因为您感兴趣的是振幅。复数的绝对值是实数平方和的平方之和的平方根。这是一个复杂的组件。

每个值的确切频率将取决于输入样本的数量和样本之间的间隔。位置 i 处的值的频率(假设 i 从 0 到 N/2 - 1)将为 i *(采样频率)/N。

这是假设您的 N 是偶数，而不是试图解释 N 是奇数的情况，为了简单起见，我建议您保留 N 为偶数。对于 FFT 的情况，N 始终是 2 的幂，因此 N 始终是偶数。

如果您正在寻找最短时间 T 内的音调，那么我还建议以 T/2 大小的 block 处理输入。