如何从麦克风输入读取实时频率?

时间:2017-07-25 05:36:53

标签: c# .net signal-processing audio-processing frequency-analysis

我希望实时获取从麦克风获取的语音输入频率。我搜索了这个,并了解了FFT和另外2,3个算法,但实现这些算法似乎非常复杂。

我正在寻找一个C#库,它使我能够简单地将频率输入数组而无需实现它。

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

事实上,正如您所猜测的那样,信号处理是您不想自己实现的算法,因为它非常复杂。

显然,对于C#,你可以找到一些库,但这里是一个很好的库,执行DFT / FFT,并且当前处于活动状态:DSPLib

  

DSPLib有几个主要部分,但它的基本目标是允许真实   要在时间序列输入数组上执行傅里叶变换,   从而产生可用的经典频谱输出而无需进一步   用户需要调整。

如果我理解了你想要的东西,第二个例子是你想要达到的任务(它没有麦克风的录音)。

只需一条建议,小心窗口,因为它会影响信号频谱。

关于一个可能让你感到困惑的概念的一个注释,零填充只是让一些样本等于2的幂的技巧,以便使用FFT算法。因此,产生的光谱以某种方式“人工”生成,具有更好的分辨率。

void example2()
{
  // Same Input Signal as Example 1 - Except a fractional cycle for frequency.
  double amplitude = 1.0; double frequency = 20000.5;
  UInt32 length = 1000; UInt32 zeroPadding = 9000; // NOTE: Zero Padding
  double samplingRate = 100000;

  double[] inputSignal = DSPLib.DSP.Generate.ToneSampling(amplitude, frequency, samplingRate, length);

  // Apply window to the Input Data & calculate Scale Factor
  double[] wCoefs = DSP.Window.Coefficients(DSP.Window.Type.Hamming, length);
  double[] wInputData = DSP.Math.Multiply(inputSignal, wCoefs);
  double wScaleFactor = DSP.Window.ScaleFactor.Signal(wCoefs);

  // Instantiate & Initialize a new DFT
  DSPLib.DFT dft = new DSPLib.DFT();
  dft.Initialize(length, zeroPadding); // NOTE: Zero Padding

  // Call the DFT and get the scaled spectrum back
  Complex[] cSpectrum = dft.Execute(wInputData);

  // Convert the complex spectrum to note: Magnitude Format
  double[] lmSpectrum = DSPLib.DSP.ConvertComplex.ToMagnitude(cSpectrum);

  // Properly scale the spectrum for the added window
  lmSpectrum = DSP.Math.Multiply(lmSpectrum, wScaleFactor);

  // For plotting on an XY Scatter plot generate the X Axis frequency Span
  double[] freqSpan = dft.FrequencySpan(samplingRate);

  // At this point a XY Scatter plot can be generated from,
  // X axis => freqSpan
  // Y axis => lmSpectrum
}

绘图后,结果如下:

signal spectrum

放大光谱峰值:

signal spectrum zoom