Android 的 FFT 输出（可视化工具）的频谱不好？

Question

我有一些关于 FFT 的问题（实际上我相信这更多是关于 Visualizer.getFFT() 的 Android FFT 输出）。

我为 Android 创建了一个带有自己的库功能的音乐播放器，其中包括很多东西（如流派、动态播放列表和可视化）。目前，在渲染当前音频流的频谱时，我创建的可视化遇到了一些问题。

我已经阅读了以下问题（和答案）来了解 Android FFT：

我应该从 getFft 看到什么样的输出？

Android 2.3 Visualizer - 难以理解 getFft()

现在我的问题是：我从 getFFTs 系数获得的频谱似乎有些“奇怪”。我注意到，在播放歌曲时，我渲染的频谱似乎显示出很多“噪音”，因此我尝试使用一些测试声音。其中之一是简单的 8khz 声音，它应该只在图表中产生一个峰值。不幸的是，结果如下所示：

http://img4.imageshack.us/img4/ 4181/spectrum8khz.png

底部出现的噪声在图表的整个宽度上闪烁。高条保持在原位，仅在幅度上轻微闪烁。

当我使用从 1kHz 缓慢移动到 20kHz 的测试声音时，它看起来如下（大约 2-3kHz）：

http://img846.imageshack.us/img846/7373/spectrum3khz1khz20khz.png

峰值从左向右移动，每个峰值都快一点，因此随着时间的推移，峰值之间的距离会增加。不可见的是，一旦峰值离开右侧屏幕（但幅度较小），它们就会返回并从右向左移动。此外，所有峰都在略大于屏幕 0.5 的位置处连接到一个大峰。

以下是我用来检索数据的代码：

for (int i = 1; i < n / 2; i++) {           
        byte rfk = mRawSpecData[2*i];
        byte ifk = mRawSpecData[2*i+1];
        float magnitude = (float)Math.sqrt(rfk * rfk + ifk * ifk);

        mFormattedSpecData[i-1] = magnitude / 128f;
}

在上面的代码中，我的 mRawSpecData 是 Visualisers getFFT() 函数的结果。捕获的数据的长度是1024。当前斜率从1开始，因为mRawSpecData[0]包含DC并且mRawSpecData[1]包含n/2。

为了解决我的问题，我还尝试摆弄频率仓的直流和相位。我想也许我必须对幅度进行一些计算才能“清理”图表。但我没有成功（也许是因为我根本不明白直流/相位是怎么回事！）。

我花了两周的时间在晚上搜索谷歌并尝试不同的计算，但没有任何真正的帮助。

那么到底是怎么回事呢？我是否做错了什么或遗漏了什么？ 之后另一个困扰我的问题是如何正确缩放幅度。 我的目标是获得 0f 和 1f 之间的值。

非常感谢

Rampage

P.S.：屏幕截图是通过 Eclipse 从运行 Android 2.3 的手机上获取的。

PPS：我还用其他各种播放器（例如 winamp）检查了声音，在那里我看到了频谱的正确行为。

Answer 1

通过使用以下计算，我得到了很好的结果，以获得像 this 图像这样的可视化工具。
我使用近 19 个图像来显示这样的内容。这些图像通过 getFFT() 方法输入进行响应。并且一定要启用均衡器和可视化器，否则它会给出高值，并且 fft 值会响应设备音量。实际上我无法由于我的英语，所以对代码进行解释。所以我在这里粘贴了代码。

VisualizerView：

public class VisualizerView extends View {

    private byte[] mBytes;
    private float[] mPoints;

    Paint mForePaint = new Paint();
//  private int width;// height;
    private Paint mPaint;
    Bitmap mBmpArray[];
    int wTilesize;
    int hTilesize;
    int no_of_colomuns;
    private Bitmap peakBitmap;
    private float changeFromTop, changeFromLeft;
    private int images_drawn_starting_point ;
    int magnitudePoints[];

    int max[] = new int[34];
    int temp[]=new int[32];

    private final int[][] images = {
            { R.drawable.blue_fade_1, R.drawable.blue_fade_2,
                    R.drawable.blue_fade_3, R.drawable.blue_fade_4,
                    R.drawable.blue_fade_5, R.drawable.blue_fade_6,
                    R.drawable.blue_fade_7, R.drawable.blue_fade_8,
                    R.drawable.blue_fade_9, R.drawable.blue_fade_10,
                    R.drawable.blue_fade_11, R.drawable.blue_fade_12,
                    R.drawable.blue_fade_13, R.drawable.blue_fade_14,
                    R.drawable.blue_fade_15, R.drawable.blue_fade_16,
                    R.drawable.blue_fade_17, R.drawable.blue_fade_18,
                    R.drawable.blue_fade_19 }};

    private final int IMAGES_LENTH = 19;

    public VisualizerView(Context context) {
        super(context);
        mBmpArray = new Bitmap[20];

        init();

    }

    public VisualizerView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init();
    }

    public VisualizerView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
        super(context, attrs, defStyle);
        init();
    }


    @Override
    protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
        super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
        images_drawn_starting_point = h;
        int temp;
        wTilesize = w / 34;
        // hTilesize = h / 30;
        temp = h - ((IMAGES_LENTH - 1) );
        hTilesize = temp / (IMAGES_LENTH );
        no_of_colomuns = ( w / (wTilesize));
        magnitudePoints = new int[no_of_colomuns];
        changeFromLeft = wTilesize + 3f;//For spacing left
        changeFromTop = hTilesize + 2.5f;//For spacing Right
    }
    public void init() {
        mPaint = new Paint();
        mPaint.setColor(Color.BLACK);
        mPaint.setStrokeWidth(5f);

    }

    @Override
    public void draw(Canvas canvas) {
        super.draw(canvas);

        int h = canvas.getHeight();
        int w = canvas.getWidth();
        canvas.drawRect(new Rect(0, 0, w, h), mPaint);

        if (mBytes == null) {
            return;
        }
        if (mPoints == null || mPoints.length < mBytes.length * 4) {
            mPoints = new float[mBytes.length * 4];
        }


        double magnitude;

        //VisualizerActivity.THEME_COLOR=0
        for (int j = 0; j < IMAGES_LENTH; j++)
            loadTile(j,getResources().getDrawable(images[VisualizerActivity.THEME_COLOR][j]));



        for (int i = 0; i < no_of_colomuns; i++) {
            byte rfk = mBytes[2 * i];
            byte ifk = mBytes[2 * i + 1];

            magnitude = ((rfk * rfk + ifk * ifk));
            int dbValue = (int) (10 * Math.log10(magnitude));
            magnitude = Math.round(dbValue * 8);
            try {
                magnitudePoints[i] = (int) magnitude;
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        int left;
        int top;
        int index;
        try {
            index = 0;
            left = 0;
            int m = 1;

            if (VisualizerActivity.THEME_STYLE == 0) 
            {
                // common
                for (int i = 0; i < no_of_colomuns; i++) {
                    top = images_drawn_starting_point;
                    index = 18;
                    for (int j = 0; j < IMAGES_LENTH; j++) {
                        if (j > magnitudePoints[m] / IMAGES_LENTH)
                        {
                            canvas.drawBitmap(mBmpArray[0], left, top, mPaint);
                            index++;
                        }
                        else 
                        {
                            canvas.drawBitmap(mBmpArray[index--], left, top,
                                    mPaint);
                        }
                        top -= changeFromTop;// hTilesize+1.5;
                    }
                    m++;
                    left += changeFromLeft;// wTilesize+2.5;

                }
            }

        } catch (Exception e) 
        {
            e.getMessage();
        }
    }

    public void loadTile(int key, Drawable tile) {

        try {
            Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(wTilesize, hTilesize,
                    Bitmap.Config.ARGB_8888);
            Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
            tile.setBounds(0, 0, wTilesize, hTilesize);
            tile.draw(canvas);
            mBmpArray[key] = bitmap;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    public void updateVisualizerWithFft(byte[] bytes) {

        if (AudioPlayer.player != null) {
            if (AudioPlayer.player.isPlaying()) {
                mBytes = bytes;
            }
        }
        invalidate();

    }

}

在 VisualizerActivity.java 中：

AudioPlayer.mVisualizer.setCaptureSize(Visualizer
                    .getCaptureSizeRange()[1]);
            AudioPlayer.mVisualizer.setDataCaptureListener(
                    new Visualizer.OnDataCaptureListener() {
                        public void onWaveFormDataCapture(
                                Visualizer visualizer, byte[] bytes,
                                int samplingRate) {
                            // mVisualizerView.updateVisualizer(bytes);
                        }

                        public void onFftDataCapture(Visualizer visualizer,
                                byte[] bytes, int samplingRate) {

                            mVisualizerView.updateVisualizerWithFft(bytes);
                        }
                    }, Visualizer.getMaxCaptureRate() / 2, false, true);