Question

我对信号处理仍然很陌生，我想用FFTW创建一种示例VST插件（因为我在Rosetta Code上找到的FFT和IFFT似乎工作得太慢了）什么也没做但是（无用地）对每个输入样本应用FFT，然后对其结果应用IFFT。目标是恢复原始声音，但输出似乎（由于缺乏描述声音质量的更好术语的知识）“乱码”。以下是processReplacing函数的代码：

void VST_Testing::VST_Testing::processReplacing(float **inputs, float **outputs, VstInt32 sampleFrames) {
    resume();
    time = 0;
    float *in1 = inputs[0];
    float *in2 = inputs[1];
    float *out1 = outputs[0]; //L
    float *out2 = outputs[1]; //R
    float *out3 = outputs[2]; //C
    float *out4 = outputs[3]; //RL
    float *out5 = outputs[4]; //RR
    VstInt32 initialFrames = sampleFrames;
    fftw_complex* left = (fftw_complex*)fftw_malloc(sizeof(fftw_complex)*sampleFrames);
    fftw_complex* right = (fftw_complex*)fftw_malloc(sizeof(fftw_complex)*sampleFrames);
    int i = 0;
    while (--sampleFrames >= 0)
    {
        left[i][0] = *in1++;
        left[i][1] = 0;
        right[i][0] = *in2++;
        left[i][1] = 0;
        i++;
    }
    sampleFrames = initialFrames;

    fftw_complex* l_out = (fftw_complex*)fftw_malloc(sizeof(fftw_complex)*sampleFrames);
    fftw_complex* r_out = (fftw_complex*)fftw_malloc(sizeof(fftw_complex)*sampleFrames);

    fftw_plan p_l = fftw_plan_dft_1d(sampleFrames, left, l_out, FFTW_FORWARD, FFTW_MEASURE);
    fftw_plan p_r = fftw_plan_dft_1d(sampleFrames, right, r_out, FFTW_FORWARD, FFTW_MEASURE);

    fftw_execute(p_l);
    fftw_execute(p_r);

    fftw_destroy_plan(p_l);
    fftw_destroy_plan(p_r);

    p_l = fftw_plan_dft_1d(sampleFrames, l_out, left, FFTW_BACKWARD, FFTW_MEASURE);
    p_r = fftw_plan_dft_1d(sampleFrames, r_out, right, FFTW_BACKWARD, FFTW_MEASURE);

    fftw_execute(p_l);
    fftw_execute(p_r);
    i = 0;
    while (--sampleFrames >= 0)
    {
        (*out3++) = 0.5*left[i][0] + 0.5*right[i][0];
        (*out4++) = left[i][0];
        (*out5++) = right[i][0];
        i++;
    }

    fftw_destroy_plan(p_l);
    fftw_destroy_plan(p_r);

    fftw_free(left);
    fftw_free(right);
    fftw_free(l_out);
    fftw_free(r_out);
    }
}

我的期望是，我会在in1和in2几乎完全相同的情况下从out4和out5（预期用途中的左右输入）输入获得信号（预期用途中的左后和右后输出）。我在代码中犯了错误，还是我对FFTW行为的期望不正确？

Answer 1

除了复制和粘贴错误之外，问题显然是由FFTW计算非标准化变换引起的。来自＆＃34; What FFTW really computes，＆＃34;

FFTW计算非标准化变换，因为在DFT中的总和之前没有系数。换句话说，应用前向和后向变换将把输入乘以n。

此问题的解决方案是将信号除以initialFrames以进行标准化：

while (--sampleFrames >= 0)
{
    (*out3++) = 0.5*(left[i][0]/initialFrames) + 0.5*(right[i][0]/initialFrames);
    (*out4++) = left[i][0]/initialFrames;
    (*out5++) = right[i][0]/initialFrames;
    i++;
}

Answer 2

来自FFTW参考：

FFTW_MEASURE告诉FFTW通过实际计算多个FFT并测量它们的执行时间来找到优化的计划。根据您的机器，这可能需要一些时间（通常是几秒钟）。

这表明您可能应该提前运行此例程，然后使用它生成的计划，而不是每个周期重新创建它们。当然，这需要一个固定大小的框架，但无论如何你迟早会遇到这个问题。

Answer 3

可能不是你唯一的问题，但你在这里有一个复制粘贴错误：

while (--sampleFrames >= 0)
{
    left[i][0] = *in1++;
    left[i][1] = 0;
    right[i][0] = *in2++;
    left[i][1] = 0;  // <<< should be right[i][1] = 0;
    i++;
}

在VST插件中使用FFTW的“乱码”声音

3 个答案: