如何使用 FFT 从 PCM 获取频率数据

Question

我有一个要传递给阅读器的音频数据数组：

 recorder.read(audioData,0,bufferSize); 

实例化如下：

AudioRecord recorder;
short[] audioData;
int bufferSize;
int samplerate = 8000;

//get the buffer size to use with this audio record
bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(samplerate, AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)*3;

//instantiate the AudioRecorder
recorder = new AudioRecord(AudioSource.MIC,samplerate, AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT,bufferSize); 

recording = true; //variable to use start or stop recording
audioData = new short [bufferSize]; //short array that pcm data is put into.

我有一个在网上找到的 FFT 类和一个与之配套的复杂类。 我已经尝试了两天在网上到处查找，但无法弄清楚如何循环访问 audioData 中存储的值并将其传递给 FFT。

这是我正在使用的 FFT 类：http://www.cs.princeton。 edu/introcs/97data/FFT.java 这是与之配套的复杂类：http://introcs。 cs.princeton.edu/java/97data/Complex.java.html

Answer 1

假设 audioData 数组包含原始音频数据，您需要从 audioData 数组创建一个 Complex[] 对象，如下所示：

Complex[] complexData = new Complex[audioData.length];
for (int i = 0; i < complexData.length; i++) {
    complextData[i] = new Complex(audioData[i], 0);
}

现在您可以将您的 complexData 对象作为参数传递给您的 FFT 函数：

Complex[] fftResult = FFT.fft(complexData);

Answer 2

一些细节取决于 FFT 的目的。

所需的 FFT 长度取决于您在分析中希望的频率分辨率和时间精度（它们成反比），这可能接近也可能不接近音频输入缓冲区的长度。鉴于这些长度差异，您可能必须组合多个缓冲区、分段单个缓冲区或两者的某种组合，以获得满足您的分析要求的 FFT 窗口长度。

Answer 3

PCM 是一种数据编码技术。它与使用 FFT 获取音频数据的频率分析无关。如果您使用 Java 解码 PCM 编码数据，您将获得原始音频数据，然后将其传递到 FFT 库。