除了FFT以外，是否还有其他方法可以实现Guitar Tuner？

Question

我想做精确的吉他调音器，通常这是许多人通过计算FFT并获得峰值来完成的。但这是低电设备，原因有几个：

• 离散精度，无法为低音吉他调音提供足够的分辨率。
• 尝试增加缓冲区大小（和/或采样率）时，计算时间长且复杂度高。引入了可见的延迟（滞后）。
• 集中所有FFT精度的大部分频率范围未被使用。高于1-2 khz的所有内容均不适用于调整乐器。

对于具有单频正弦曲线形状的信号，应该采用更简单的方法。给定足够小的缓冲区（例如以960kHz的采样率进行256个采样）-如何测量基本（低）频率？

简单地说：如何找到频率F，以使“ 频率F的正弦信号”和“ 实际记录的信号”会给出最小错误，而不是F以外的任何频率？ （因此，我们可以明确地得出结论，频率F的正弦曲线是录制的声音缓冲区的最佳近似值）。

PS。任何东西，但不使用FFT！

Answer 1

这是基于零交叉的简单方法。它依赖于能够将仪器信号映射到简单的正弦曲线。当信噪比很高时，这可能会很好，但不是很可靠的方法。

• 要调谐的基音频率周围的带通滤波器。例如，吉他上低E弦的频率为82.41 Hz。
• 考虑最后N个样本的窗口。将其设置为ex 100ms，以每秒更新10次音调估计。
通过阈值T执行过零检测。例如，可以将T设置为信号峰值的10％。计算每个零交叉之间的周期，并将它们收集在一个数组中。
• 采用时间段的中位数来获取音高估算值

您还可以计算周期的分位数，以估计该方法的可靠性。如果他们给出的数字与中位数相差很大，则该方法效果不佳。

可以通过在零交叉点上计算自相关来扩展该方法，如 https://www.cycfi.com/2018/03/fast-and-efficient-pitch-detection-bitstream-autocorrelation/