如何从麦克风输入读取实时频率？ [关闭]答案

【问题标题】：How to read real-time frequencies from a microphone input? [closed]如何从麦克风输入读取实时频率？ [关闭]
【发布时间】：2017-12-30 20:56:59
【问题描述】：

我想实时获取从麦克风获取的语音输入的频率。我对此进行了搜索，了解了 FFT 和另外 2、3 种算法，但实现这些算法似乎非常复杂。

我正在寻找一个 C# 库，它使我能够简单地将频率放入一个数组中，而无需实现它。

【问题讨论】：

除了FFT你认为还需要使用哪些算法？

标签： c# .net signal-processing audio-processing frequency-analysis

【解决方案1】：

确实，如您所料，信号处理是您不想自己实现的算法，因为它们非常复杂。

显然，对于 C#，您可以在那里找到一些库，但这里有一个执行 DFT/FFT 的优秀库，并且目前处于活动状态：DSPLib

DSPLib 有几个主要部分，但它的基本目标是允许一个真正的对时间序列输入数组执行傅里叶变换，产生可用的经典频谱输出，无需任何进一步用户需要的调整。

如果我正确理解您想要什么，第二个示例就是您想要完成的任务（它缺少麦克风的录音）。

只是一条建议，注意窗口化，因为它会影响信号的频谱。

关于一个可能会让你感到困惑的概念的注释，零填充只是一个技巧，让样本数量等于 2 的幂，以便使用 FFT 算法。因此，生成的光谱以某种方式“人工”产生，分辨率更高。

void example2()
{
  // Same Input Signal as Example 1 - Except a fractional cycle for frequency.
  double amplitude = 1.0; double frequency = 20000.5;
  UInt32 length = 1000; UInt32 zeroPadding = 9000; // NOTE: Zero Padding
  double samplingRate = 100000;

  double[] inputSignal = DSPLib.DSP.Generate.ToneSampling(amplitude, frequency, samplingRate, length);

  // Apply window to the Input Data & calculate Scale Factor
  double[] wCoefs = DSP.Window.Coefficients(DSP.Window.Type.Hamming, length);
  double[] wInputData = DSP.Math.Multiply(inputSignal, wCoefs);
  double wScaleFactor = DSP.Window.ScaleFactor.Signal(wCoefs);

  // Instantiate & Initialize a new DFT
  DSPLib.DFT dft = new DSPLib.DFT();
  dft.Initialize(length, zeroPadding); // NOTE: Zero Padding

  // Call the DFT and get the scaled spectrum back
  Complex[] cSpectrum = dft.Execute(wInputData);

  // Convert the complex spectrum to note: Magnitude Format
  double[] lmSpectrum = DSPLib.DSP.ConvertComplex.ToMagnitude(cSpectrum);

  // Properly scale the spectrum for the added window
  lmSpectrum = DSP.Math.Multiply(lmSpectrum, wScaleFactor);

  // For plotting on an XY Scatter plot generate the X Axis frequency Span
  double[] freqSpan = dft.FrequencySpan(samplingRate);

  // At this point a XY Scatter plot can be generated from,
  // X axis => freqSpan
  // Y axis => lmSpectrum
}

绘制后，结果如下：

放大光谱的峰值：

【讨论】：