在 C# 中，以分贝为单位的幅度始终返回 NaN

Question

所以我的问题从返回 Infinity 变为返回 NaN。如果您的 FFT 始终返回无穷大，这可能会有所帮助（http://gerrybeauregard.wordpress.com/2011/04/01/an-fft-in-c/#comment-196）。所以我认为它返回 NaN 因为 C# 试图获取负数的平方根但是，根据下面的代码，该数字不应该为负数，因为我在获取平方根之前对两个数字进行平方（这应该使它们积极的）。然而，返回的数字是负数。我尝试过使用多个变量来获取 re * re 和 im * im 并将两个结果相加在一起的效率低下，但结果也是负数。 Math.Abs​​ 也不好。我已经联系了 FFT 类的创建者（请参阅上面的链接）并正在等待他的下一个回复。我从之前编写的 AS3 版本中获取了下面的一些代码。如果我在此处得到答案之前从课程创建者那里得到答案，那么我会发布该答案。任何见解都是最有帮助的，感谢迄今为止在这方面帮助过我的所有人。我是一名 AS3 程序员，正在转向 C#（因为它的能力更强），所以我可能在新手中错过了一些简单的东西。我正在使用统一。

 private const uint LOGN = 11; // Log2 FFT Length

    private const uint N = 1 << (int)LOGN; // FFT Length

    private const uint BUF_LEN = N; // Audio buffer length

    public FFT2 fft; // FFT Object

    private double[] tempIm = new double[N]; // Temporary Imaginary Number array

    private double[] m_mag = new double[N/2]; // Magnitude array

    private double[] m_win = new double[N]; // Hanning Window 

    private int fftCount = 0; // How many times the FFT has been performed

    private double SCALE = (double)20/System.Math.Log(10); // used to convert magnitude from FFT to usable dB

    private double MIN_VALUE = (double)System.Double.MinValue;

……

    // Hanning analysis window
    for (int i = 0; i < N; i++) // for i < 2048
        m_win[i] = (4.0/N) * 0.5*(1-Mathf.Cos(2*Mathf.PI*i/N)); // Hanning Vector [1] = 1 / 4595889085.750801

前面的

// Perform FFT
fft.run(tempRe, tempIm);

fftCount++;

// Convert from Decibel to Magnitude
for (int i = 0; i < N/2; i++) {

double re = tempRe[i]; // get the Real FFT Number at position i
double im = tempIm[i]; // get the Imaginary FFT Number at position i

m_mag[i] = Math.Sqrt(re * re + im * im); // Convert magnitude to decibels

m_mag[i] = SCALE * Math.Log(m_mag[i] + MIN_VALUE);

if (fftCount == 50 && i == 400) print ("dB @ 399: " + m_mag[399]);
}

代码打印：

dB @ 400: NaN

-5.56725062513722E+33

谢谢！！

Answer 1

您将 MIN_VALUE 定义为 System.Double.MinValue，它是可能的最小双精度数。添加 System.Double.MaxValue 或正无穷大以外的任何值都会产生负结果。取负数的对数返回NaN。

我猜您希望 MIN_VALUE 成为最小的正数。在 C# 中，您可以使用 System.Double.Epsilon 来实现此目的。 （我知道...不应该这样称呼...）

任何其他微小值，例如 1e-100，也可以。

Answer 2

for (int i = 0; i < tempRe.Length; i++) tempRe[i] = m_win[i];

乘法它总是为零，除非那是你想要的。

Answer 3

我找到了答案！事实证明，与 C++、AS3 和其他一些语言不同，C# 具有负的最小双精度值。

System.Double.MIN_VALUE = -1.7976931348623157E+308;

求负数的平方根会导致 NaN 错误。有关详细信息，请参阅 (http://www.codeproject.com/KB/cs/numprogrammingcs.aspx" aspx）。我现在很难获得准确的分贝读数，但我会研究并看看能找到什么。