fftw 轻微的峰值不准确/漂移

Question

我正在使用 fftw 获取音频信号的频谱。我获得了 float32 格式的音频样本，并且还尝试了使用 PortAudio 的其他格式。然后我使用 fftw 处理它。在所有格式中，我的频率峰值与实际频率略有漂移。我的设置是。

• 信号发生器提供正弦信号。
• 44.1KHz 的采样率。

直到 10KHz，我都得到了正确/相对准确的读数。然而，随着我逐渐增加发生器的频率，我开始得到偏移。例如在 10KHz 以上，会发生这种情况。

Actual frequency         Peak on Spectrum
10KHz                    10.5KHz
12KHz                    12.9KHz
14KHz                    15.5KHz
16KHz                    18.2KHz

fft代码是这样的。

//Take Samples and do Windowing

 for( i=0; i<framesPerBuffer; i++ )
     {          
         samples[i] = in[i];
         fft->fftIn[i] = (0.54-(0.46*cos(scale_fact*i))) * samples[i];
     }

//Zero Padding

  for(i=framesPerBuffer; i<fftSize; i++)
  {
    fft->fftIn[i] = 0.0;
  }

//FFTW Code

{  fftSize = fftSize;
  this->fftSize = fftSize;
    cout << "Plan start " <<  endl;

  outArraySize = fftSize/2+1;
  cout << "fft Processor start \n";
  fftIn = ((double*) fftw_malloc(sizeof(double) * fftSize));
  fftOut = (fftw_complex*) fftw_malloc(sizeof(fftw_complex) * outArraySize );
  fftOutAbs = (double*) fftw_malloc(sizeof(double) * outArraySize );

   fftwPlan = fftw_plan_dft_r2c_1d(fftSize, fftIn, fftOut, FFTW_ESTIMATE);


  //  fftwPlan = fftw_plan_dft_r2c_1d(fftSize, fftIn, fftOut, FFTW_MEASURE);
}

//Absolute response

  int n=fftSize/2+1;
  for(int i=0; i < n; i++)
  {
    fftOutAbs[i] = sqrt(fftOut[i][0]*fftOut[i][0] + fftOut[i][1]*fftOut[i][1]);

  }

  for(unsigned int i=0; i < n; i++)
  {   
     mainCureYData[i] = 20.0 * log10(one_over_n * fft->fftOutAbs[i]);
  }

我需要一些关于这个问题可能在哪里/为什么会出现的提示？

硬件设置看起来不错，因为峰值在 sndpeek 应用程序上显示正确。

谢谢，

Answer 1

您实际上并没有显示计算峰值频率的代码，但我的猜测是问题出在这里：

int n=fftSize/2+1;

这很可能是：

int n=fftSize/2;

请参阅this answer 和/或this answer，了解如何根据 FFT 输出确定频率。 （TL；DR：f = Fs * i / n）