如何将波形数据转换为复数

Question

我正在从麦克风中读取原始数据并进入FFT。我正在尝试的两个FFT库（AForge和Exocortex.DSP）将复数作为输入，并将复数作为输出。

我正在努力了解复数是多少。

更具体地说 - 如何将从麦克风获得的原始音频数据转换为复数以便在FFT中进行处理？ 如何将输出绘制成一个漂亮的频谱图（即从输出中读取频率和幅度）？

增加了奖励：除了上面提到的两个之外，.Net还有哪些FFT库？

Answer 1

在对实际数据执行FFT时，您只需将输入的虚部设置为零。 （请注意，FFT的输出仍然很复杂。）

绘制频谱图更为复杂 - 之前有关SO的帖子，但基本上你需要计算连续重叠时间窗口的功率谱（典型重叠= 50％），然后绘制这些功率谱的对数（dB）大小使用颜色或灰度强度作为幅度（通常在X轴上的时间和在Y轴上的频率）。计算功率谱：

• 将window function应用于输入数据（例如汉宁窗口）
• FFT
• 取FFT输出的N/2值re*re + im*im的幅度平方（10 * log10 (magnitude squared)）
• 将幅度转换为dB值（{{1}}）

Answer 2

用于绘制“漂亮的”谱图：

FFT计算与窗口变换卷积的数据的本地频谱。

如果你不在FFT前面使用窗口函数，窗口函数默认情况下最终是一个FFT长度的矩形窗口，如果你不期望它有一个看起来很难看的变换它（有人称之为光谱“泄漏”）。您可能想尝试使用其他窗口函数（Von Hann，et.al。），其中由加窗FFT产生的卷积可能会产生“更好看”的频谱图。