Question

我有一个双打数组，这是在阵列上应用FFT的结果，它包含Wav音频文件的音频数据，其中我添加了1000Hz的音调。

我获得了这个数组，认为是“数字食谱”中定义的DREALFT。（我必须使用它）。（原始数组的长度为2的幂。）

Mine数组有这样的结构：

array [0] =复变换的第一个实值分量

array [1] =复数变换的最后一个实值组件

array [2] =第二个元素的实部

array [3] =第二个元素的虚部

等......

现在，我知道这个数组代表频域。

我想确定并杀死1000Hz的频率。

我试过这个公式来找到应该包含1000Hz频率的数组的索引：

index = 1000. * NElements /44100;

另外，由于我假设这个索引引用的是一个只有实数的数组，我已经确定了数组中的正确（？）位置，它也包含虚数值：

    int correctIndex=2;

for(k=0;k<index;k++){
    correctIndex+=2;
}

（我知道肯定有一种方法比较容易，但这是第一次想到的）

然后，我发现这个值：16275892957.123705，我认为它是1000Hz频率的真实部分。（对不起，如果这是一个不精确的确认，但此刻我不在乎了解更多）

所以我试图压制它：

array[index]=-copy[index]*0.1f;

我不知道为什么我使用这个公式但是唯一能给出一些结果的公式，实际上1000hz的音调似乎略有下降。

这是相关代码的一部分：

    double *copy = malloc( nCampioni * sizeof(double));
    int nSamples;

 /*...Fill copy with audio data...*/

     /*...Apply ZERO PADDING and reach the length of 8388608 samples, 
 or rather 8388608 double values...*/


/*Apply the FFT (Sure this works)*/
drealft(copy - 1, nSamples, 1);

/*I determine the REAL(?) array index*/
i= 1000. * nSamples /44100;

/*I determine MINE(?) array index*/
int j=2;

for(k=0;k<i;k++){
    j+=2;
}

/*I reduce the array value, AND some other values aroud it as an attempt*/
for(i=-12;i<12;i+=2){
    copy[j-i]=-copy[i-j]*0.1f;
    printf("%d\n",j-i);
}

/*Apply the inverse FFT*/
drealft(copy - 1, nSamples, -1);

/*...Write the audio data on the file...*/

注意：为简单起见，我省略了从int16_t数组中获取double数组的部分

我如何确定并完全消灭1000Hz频率？

谢谢！

Answer 1

正如奥利查尔斯沃思写道，因为你的目标频率不是一个FFT频段（你的index，TargetFrequency * NumberOfElements / SamplingRate，不完全是一个整数），目标频率的能量将会传播横跨所有垃圾箱。首先，您可以通过将最接近目标频率的bin归零来消除某些频率。这当然也会影响其他频率，因为它略微偏离目标。为了更好地抑制目标频率，您需要考虑更复杂的滤波器。

但是，出于教育目的：要抑制与bin相对应的频率，只需将该bin设置为零即可。您必须将bin的实部和虚部都设置为零，您可以使用：

copy[index*2 + 0] = 0;
copy[index*2 + 1] = 1;

关于此的一些注意事项：

你有这个代码来计算数组中的位置：

int correctIndex = 2;
for (k = 0; k < index; k++) {
    correctIndex += 2;
}

这相当于：

correctIndex = 2*(index+1);

我相信你想要2*index，而不是2*(index+1)。所以你可能会减少错误的垃圾箱。

在你的问题的某一点上，你写了array[index] = -copy[index]*0.1f;。我不知道array是什么。您似乎在copy中就位。我也不知道为什么你乘以1/10。如果要消除频率，只需将其设置为零即可。将它乘以1/10只会将其减少到原始幅度的10％。

我知道您必须将copy-1传递给drealft，因为Numerical Recipes代码使用基于一的索引。但是，C标准不支持您的方式。表达式copy-1的行为未由标准定义。它适用于大多数C实现。但是，要编写支持的可移植代码，您应该这样做：

// Allocate one extra element.
double *memory = malloc((nCampioni+1) * sizeof *memory);

// Make a pointer that is convenient for your work.
double *copy = memory+1;

…

// Pass the necessary base address to drealft.
drealft(memory, nSamples, 1);

// Suppress a frequency.
copy[index*2 + 0] = 0;
copy[index*2 + 1] = 0;

…

// Free the memory.
free(memory);

我建议你考虑的一个实验是用所需频率的正弦波初始化一个数组：

for (i = 0; i < nSamples; ++i)
    copy[i] = sin(TwoPi * Frequency / SampleRate * i);

（TwoPi当然是2*3.1415926535897932384626433。）然后应用drealft并查看结果。您将看到大部分能量在距目标频率最近的区域中达到峰值，但其中大部分也已扩散到其他区间。显然，将单个bin归零并执行逆FFT不能消除所有频率。此外，您应该会看到峰值位于您为index计算的相同分档中。如果不是，那就错了。

从C中的FFT阵列中删除1000Hz音调

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