寻找频谱图的峰值

Question

我目前正在为我的第二年做一个项目。我应该在java中编写一个调谐器。我选择做吉他调音师。

在网上找了一圈后，我找到了一个做 FFT 的 java 代码。我对其进行了一些更改，理解并对其进行了测试。我知道它工作正常（我制作了一个图表并使用简单的正弦函数查看了不同的峰值）。

我现在正试图找到基频。据我了解，这个频率是由第一个峰值给出的。

因此，我想创建一个方法，例如查找我的 FFT 的前 5 个峰值并将它们及其索引提供给我。

我首先做了一个简单的方法，将频谱图的每个点两个两个进行比较，当符号发生变化时，我就知道有一个峰值。这种方法适用于理想信号（没有任何噪声）。但是，如果我添加噪音，它将变得完全无用。

我在java方面真的很差（我实际上是从这个项目开始的，基本上我上面描述的简单功能是我的杰作......只是让你了解我的水平）。

谁能帮助我？我真的很感激！ :) 提前致谢！

祝你有美好的一天！

火神

Answer 1

我想说你最好的选择是将所有值作为一个数组读取，然后遍历它们并使用某种滚动平均值“平滑”它们。

之后，您将获得更平滑的曲线。使用这条曲线找到您的峰，然后返回原始数据并使用峰索引找到那里的实际峰。

伪代码：

// Your raw data
int[] data = getData();

// This is an array to hold your 'smoothed' data
int[] newData = new int[data.length]; 

// Iterate over your data, smooth it, and read it into your smoothed array
for (i <  data.length) {
    newData[i] = (data[i-2] + data[i-1] + data[i] + data[i+1] + data[i+2]) / 5;
}

// Use your existing peak finding function on your smoothed data, and get 
// another array of the indexes your peaks occur.
int[] peakIndexes = yourPeakFindingFunction(newData);

// Create an array to hold your final values.
int[] peakValues = new int[peakIndexes.length];

// Iterate over your peak indexes and get the original data's value at that location.
for(i < peakIndexes.length) {
    peadValues[i] = data[peakIndexes[i]];
}

非常基本且非常暴力，但它应该能让你走上正确的任务轨道。

您需要使用算法来平滑数据，使其具有代表性，并在平滑数据指示的位置找到实际峰值（因为它不准确）。