Java中信号幅度与时间的关系答案

【问题标题】：Signal amplitude against time in JavaJava中信号幅度与时间的关系
【发布时间】：2010-04-11 20:09:46
【问题描述】：

为了解决一个棘手的问题（至少对我而言），我绞尽脑汁。

在播放音频文件（使用 Java）时，我希望根据时间显示信号幅度。

我的意思是我想实现一个显示某种示波器（频谱分析仪）的小面板。应该在时域中查看音频信号（纵轴是幅度，横轴是时间）。

有人知道怎么做吗？有没有我可以依赖的好教程？由于我对Java知之甚少，希望有人能帮助我。

更新：

基本上我想要的是幅度与时间的关系，而不是频率。应该在时域中查看音频信号（纵轴是幅度，横轴是时间）。

【问题讨论】：

在频谱分析仪中，横轴是频率，而不是时间
如果您想要 "vertical axis:amplitude" 和 "horizontal axis: time" 就像您的问题中所述，那么您只需在时间 t 并且你有你的振幅。例如，如果您有一个 44 kHz、16 位的单声道 .wav 文件，那么索引 [44000] 处的 16 位是时间 “1 秒” 处的幅度。通常，此类幅度/时间图显示几秒钟（甚至整个样本），并使用一个移动的垂直突出显示条来显示“音频文件所在的位置”（在那里，完成了）。这是你想要的吗？或者你需要一个FFT？（上个世纪在 Java 中去过那里，也做过；）

标签： java audio signals spectrum

【解决方案1】：

基本做法是这样的：

收集您想要显示的音频数据。这可能是原始音频样本，也可能是处理的结果（例如，对 N 个样本进行平均，或每第 N 个样本取一个）以提供 x 轴上的缩放。（如果不进行缩放，则需要 48000 像素才能显示 1 秒的音频。）
鉴于此样本数组，您必须将其转换为振幅时间图。首先，您可以创建一个新的 JPanel 并覆盖 paint 方法来绘制绘图。

例如

public void paint(Graphics g)
{
   short[] samples;  // the samples to render - get this from step 1.

   int height = getHeight();
   int middle = height/2;

   for (int i=0; i<samples.length; i++)
   {
      int sample = samples[i];
      int amplitude = sample*middle;
      g.drawLine(i, middle+amplitide, i, middle-amplitude); 
   }  
}

这将在您的组件中绘制幅值-时间图。它将与组件一样高，与样本数一样宽。

要获得动画效果，您需要定期将一个新的 short[] 数组放入组件中并调用 repaint()（当然，这一切都在 Swing 事件线程上！）。

祝你好运！

【讨论】：

【解决方案2】：

频谱分析仪基于Fast Fourier Transforms。你会很好地阅读这些。它们将信号从时域转换到频域。

你想要的是时间还是频率？

【讨论】：

【解决方案3】：

Fscape - http://sourceforge.net/projects/fscape/

【讨论】：

【解决方案4】：

这是一个非常酷的教程，可以回答您的大部分问题： Digital Signal Processing and Fast Fourier Transform in Java

【讨论】：