如何将FFT应用于录音以获得频率？

Question

这应该是一个Android应用程序，所以有问题的语言显然是Java。 我正在尝试录制一些音频并获得主导频率。这是出于非常特定的目的，我需要检测的频率是由另一个设备产生的纯音。我完成了录制部分，所以我唯一需要做的就是从它生成的缓冲区计算频率。

我知道我应该使用一种名为FFT的东西，所以我把它们放到我的项目中：http://introcs.cs.princeton.edu/java/97data/FFT.java和http://introcs.cs.princeton.edu/java/97data/Complex.java.html

我知道有很多问题，但没有一个给出我能理解的答案。其他人打破了链接。

任何人都知道如何做到这一点，并以一种相对简单的方式解释？

Answer 1

傅立叶变换是一种数学技术，可让您在时域和频域之间来回传递与时间相关的信号。

FFT是一种用于快速有效地计算离散变换的计算机算法。

您将采集时间信号样本并对其应用FFT以获得样本的幅度与频率的关系。

如果你没有数学背景，这不是一个简单的话题。它假定了三角学（正弦和余弦），函数和微积分的良好知识。如果你没有这个，那么阅读和理解你能找到的任何参考资料都会很困难。

如果您没有该背景，请尽力将库FFT函数视为黑盒并使用它所提供的内容。

Answer 2

通常，DFT（包括FFT）实现将采用N个时域采样（您的记录）并在频域中产生N / 2个复数值。复数值的角度表示相位，其绝对值表示幅度。通常，输出值将从最低频率到最高频率进行排序。

某些实现可能会输出N个复数值，但除非您的输入包含复杂值，否则额外值是多余的。它不应该在你的情况下。这就是为什么许多实现输入实数值并输出N / 2复数值的原因，因为这是FFT的最常见用途。

所以，你需要计算输出的绝对值，因为振幅是你感兴趣的。复数的绝对值是它的实数的平方和的平方和的平方根。这是一个复杂的组成部分。

每个值的确切频率取决于输入样本的数量和样本之间的间隔。位置i的值的频率（假设i从0变为N / 2 - 1）将是i *（采样频率）/ N.

这假设你的N是偶数，而不是试图解释N为奇数的情况我会建议你为了简单起见保持N.对于FFT的情况，N总是2的幂，因此无论如何N总是均匀。

如果您在最短时间T内寻找音调，那么我还建议以T / 2大小的块处理输入。