java - 从 wav 文件中提取频率

Question

我正在尝试从 wav 文件中提取频率，但看起来出了问题。

首先，我从文件中提取字节，然后对其应用 FFT，最后找到大小。

似乎我做错了什么，因为输出不接近实际值。下面是代码。

try{

        File log = new File("files/log.txt");
        if(!log.exists()) log.createNewFile();
        PrintStream ps = new PrintStream(log);

        File f  = new File("files/5000.wav");                       
        FileInputStream fis = new FileInputStream(f);   
        int length = (int)f.length();
        length = (int)nearestPow2(length);
        double[] ibr = new double[length]; //== real
        double[] ibi = new double[length]; //== imaginary
        int i = 0;
        int l=0;
        //fis.skip(44);
        byte[] b = new byte[1024];
        while((l=fis.read(b))!=-1){
            try{

                for(int j=0; j<1024; j++){
                    ibr[i] = b[j];
                    ibi[i] = 0;
                    i++;
                }
            }catch(Exception e){}
        }

        double[] ftb = FFTBase.fft(ibr, ibi, true);
        double[] mag = new double[ftb.length/2];
        double mxMag = 0;
        long avgMg = 0;
        int reqIndex = 512; //== no need to go till end
        for(i=1;i<ibi.length; i++){
            ibr[i] = ftb[i*2];
            ibi[i] = ftb[i*2+1];
            mag[i] = Math.sqrt(ibr[i]*ibr[i]+ibi[i]*ibi[i]);
            avgMg += mag[i];
            if(mag[i]>mxMag) mxMag = mag[i];
            ps.println(mag[i]);
        }
        avgMg = avgMg/ibi.length;
        ps.println("MAx===="+mxMag);
        ps.println("Average===="+avgMg);

    }catch(Exception e){e.printStackTrace();}

当我为 5KHZ 文件运行此代码时，这些是我得到的值。 https://pastebin.com/R3V0QU4G

这不是完整的输出，但有些相似。

谢谢

Answer 1

不幸的是，仅通过快速傅里叶变换并搜索“最响亮”的频率或类似的东西来提取频率或“音调”是不可能的。至少如果您尝试从音乐信号中提取它的话。

还有不同种类的音调。大部分乐器(即吉他或我们的声音)都会产生谐波声音，这些声音由遵循特定模式的多个频率组成。

但也有一些音调只有一个峰值/频率(即口哨声)

此外，您通常还必须处理根本没有音调的信号中的噪声。这可能是背景噪音，也可能是由仪器本身产生的。例如，吉他在起音阶段有非常大的噪音部分。

您可以使用不同的方法，即不同的算法来查找这些信号的音高，具体取决于其类型。

如果我们停留在频域 (fft) 中并假设我们想要分析谐波，则可以使用双向失配算法，该算法使用统计模式匹配来查找谐波并猜测谐波基频，即我们耳朵感知为音调的频率。

可以在此处找到示例实现:https://github.com/ausmauricio/audio_dsp该存储库是 coursera 上音频信号处理完整类(class)的一部分，也许这会有所帮助。