ios - 将实时 FFT 设置传递给执行函数

Question

我正在尝试使用 Novacaine 对 iOS 中的麦克风数据进行实时 FFT，但我似乎无法将 FFT 设置和环形缓冲区传递给我的 FFT 函数。

为了测试，我的计划是在 viewWillAppear 方法中进行设置，然后在按下按钮时执行我的 FFT 函数。然后，我将释放缓冲区的内存，并在窗口关闭时销毁 FFTsetup。

这是我到目前为止所拥有的。我尝试了几种将参数传递给 viewWillAppear 的变体，但似乎没有任何效果。如有任何建议，我们将不胜感激。

- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated
{
    [super viewWillAppear:animated];

    ringBuffer = new RingBuffer(8192, 2);
    audioManager = [Novocaine audioManager];

[audioManager setInputBlock:^(float *data, UInt32 numFrames, UInt32 numChannels) {


// Setup FFT here
int numSamples = 8192;


// Setup the length
vDSP_Length log2n = log2f(numSamples);

// Calculate the weights array. This is a one-off operation.
FFTSetup fftSetup = vDSP_create_fftsetup(log2n, FFT_RADIX2);

// For an FFT, numSamples must be a power of 2, i.e. is always even
int nOver2 = numSamples/2;

// Populate *window with the values for a hamming window function
float *window = (float *)malloc(sizeof(float) * numSamples);
vDSP_hamm_window(window, numSamples, 0);
// Window the samples
vDSP_vmul(data, 1, window, 1, data, 1, numSamples);

// Define complex buffer
COMPLEX_SPLIT A;
A.realp = (float *) malloc(nOver2*sizeof(float));
A.imagp = (float *) malloc(nOver2*sizeof(float));

}];
}

- (IBAction)buttonPressed:(id)sender {

    // do myFFT here

    // Pack samples:
    // C(re) -> A[n], C(im) -> A[n+1]
    vDSP_ctoz((COMPLEX*)data, 2, &A, 1, numSamples/2);

    //Perform a forward FFT using fftSetup and A
    //Results are returned in A
    vDSP_fft_zrip(fftSetup, &A, 1, log2n, FFT_FORWARD);

    //Convert COMPLEX_SPLIT A result to magnitudes
    float *amp = (float *)malloc(sizeof(float) * numSamples);
    amp[0] = A.realp[0]/(numSamples*2);
    float max = 0;
    int indexOfMax = -1;
    for(int i=1; i<numSamples; i++) {
        amp[i]=A.realp[i]*A.realp[i]+A.imagp[i]*A.imagp[i];
        //printf("i[%ld]: %.1f %ldHz \n", (long)i, amp[i], (long)22000 * i/numSamples);

        if(amp[i] > max) {
            max = amp[i];
            indexOfMax = i;
        }
    }

    long fmax = ((long)indexOfMax - numSamples/2)*44100/4096;
    printf("max frequency is %ld\n", fmax);
    free(amp);

} 

Answer 1

实时音频输入 block 不用于进行任何繁重的计算，例如 FFT。相反，输入 block 应该(快速!)将数据复制到足够大的环形缓冲区中。

稍后，在显示链接计时器期间或按下按钮时，您可以检查环形缓冲区以查看其是否有足够的新数据，然后进行 FFT。

您的代码似乎还混淆了 FFT 大小 numSamples 与回调收到的实际样本量(通常要小得多)，即 numFrames。在调用足够的回调以使 numFrames 总和等于或大于 FFT 大小之前，您无法执行 FFT。