Question

我正在寻找一种方法来获取歌曲中的高音和低音数据，增加时间（比如0.1秒），范围为0.0到1.0。我已经google了一下，但是找不到任何与我正在寻找的东西相近的东西。最终我希望能够在播放歌曲时表现高音和低音水平。

谢谢！

Answer 1

它相当容易。您需要执行FFT，然后总结您感兴趣的箱。很多选择方法取决于音频的采样率。

然后，您需要选择适当的FFT顺序，以便在返回的频率仓中获得良好的信息。

因此，如果您订购8 FFT，则需要256个样本。这将返回128个复杂的对。

接下来，您需要将这些转换为数量级。这其实很简单。如果你正在使用std :: complex，你可以简单地在复数上执行std :: abs，你将得到它的大小（sqrt（r ^ 2 + i ^ 2））。

有趣的是，此时有一种叫做Parseval's theorem的东西。该定理表明，在执行傅立叶变换之后，返回的二进制位的总和等于输入信号的均方和。

这意味着要获得一组特定区间的振幅，您可以简单地将它们加在一起除以它们的数量，然后再用sqrt得到这些区间的RMS振幅值。

那么这会让你离开？

从这里你需要弄清楚你要加在一起的垃圾箱。

高音音调定义为高于2000Hz。
低音音调低于300Hz（如果我的记忆正确地为我服务）。
中频介于300Hz和2kHz之间。

现在假设你的采样率是8kHz。 Nyquist rate表示在8kHz采样中可以表示的最高频率是4kHz。因此每个箱代表4000/128或31.25Hz。

因此，如果前5个音箱（最高312.5Hz）用于低音频率。 Bin 10到Bin 63代表中频。最后，bin 64到127是高音。

然后，您可以如上所述计算RMS值，并获得RMS值。

通过执行20.0f * log10f( rmsVal );可以将RMS值转换为dBFS值。这将返回从0dB（最大幅度）到-infinity dB（最小幅度）的值。请注意，振幅不在-1到1之间。

为了帮助您，这里有一些基于C ++的iPhone类（在引擎盖下使用vDSP）：

MacOSFFT::MacOSFFT( unsigned int fftOrder ) :
    BaseFFT( fftOrder )
{
    mFFTSetup   = (void*)vDSP_create_fftsetup( mFFTOrder, 0 );
    mImagBuffer.resize( 1 << mFFTOrder );
    mRealBufferOut.resize( 1 << mFFTOrder );
    mImagBufferOut.resize( 1 << mFFTOrder );
}

MacOSFFT::~MacOSFFT()
{
    vDSP_destroy_fftsetup( (FFTSetup)mFFTSetup );
}

bool MacOSFFT::ForwardFFT( std::vector< std::complex< float > >& outVec, const std::vector< float >& inVec )
{
    return ForwardFFT( &outVec.front(), &inVec.front(), inVec.size() );
}

bool MacOSFFT::ForwardFFT( std::complex< float >* pOut, const float* pIn, unsigned int num )
{
    // Bring in a pre-allocated imaginary buffer that is initialised to 0.
    DSPSplitComplex dspscIn;
    dspscIn.realp = (float*)pIn;
    dspscIn.imagp = &mImagBuffer.front();

    DSPSplitComplex dspscOut;
    dspscOut.realp  = &mRealBufferOut.front();
    dspscOut.imagp  = &mImagBufferOut.front();

    vDSP_fft_zop( (FFTSetup)mFFTSetup, &dspscIn, 1, &dspscOut, 1, mFFTOrder, kFFTDirection_Forward );

    vDSP_ztoc( &dspscOut, 1, (DSPComplex*)pOut, 1, num );

     return true;
}

Answer 2

您似乎正在寻找Fast Fourier Transform示例代码。

这是一个很大的话题要在答案中介绍。

您需要的工具已经在iOS中构建：vDSP API

这可以帮助您：vDSP Programming Guide

还有一个FFT Sample Code可用

您可能还想查看iPhoneFFT。虽然这个代码很简单过时它可以帮助你理解“引擎盖下”的过程。

Answer 3

请参阅Apple的auriotouch2示例 - 它包含从频率分析到您想要的UI表示的所有内容。

在iOS中从音频中提取高音和低音

3 个答案: