ios - FFT的大小实际上意味着什么

Question

使用Apple文档中的FFT示例代码时，N，log2n，n和nOver2到底是什么意思？

N是否指代fft的窗口大小或给定音频中的样本总数，

如何从音频文件计算N？

它们与音频采样率(即44.1kHz)有什么关系？

此代码中的FFT帧大小是多少？

码:

/* Set the size of FFT. */
log2n = N;
n = 1 << log2n;

stride = 1;
nOver2 = n / 2;

printf("1D real FFT of length log2 ( %d ) = %d\n\n", n, log2n);

/* Allocate memory for the input operands and check its availability,
 * use the vector version to get 16-byte alignment. */
A.realp = (float *) malloc(nOver2 * sizeof(float));
A.imagp = (float *) malloc(nOver2 * sizeof(float));
originalReal = (float *) malloc(n * sizeof(float));
obtainedReal = (float *) malloc(n * sizeof(float));

Answer 1

N或n通常指元素的数量。 log2n是n的以2为底的对数。 (32的以2为底的对数是5。)nOver2是n / 2，n除以2。

在FFT的上下文中，n是馈入FFT的样本数。

n通常由各种约束条件确定。您希望有更多的样本来提供更好的质量结果，但是您不希望有那么多的样本以致处理占用大量的计算机时间，或者要直到用户注意到延迟才可以使用该结果。通常，确定大小的不是音频文件的长度。而是设计一个“窗口”，将其用于处理，然后将音频文件中的样本读取到一个足够大的缓冲区中，以容纳窗口，然后处理该缓冲区，然后对文件中的更多样本进行重复。重复会一直持续到处理完整个文件为止。

较高的音频采样率意味着在给定的时间段内将有更多的采样。例如，如果您希望将窗口保持在1/30秒以下，则44.1 kHz的采样率将小于44.1•1000/30 = 1470个采样。较高的采样率意味着您需要做更多的工作，因此可能需要调整窗口大小以使处理保持在限制范围内。

该代码使用N代替log2n，这很不幸，因为它可能会使人们感到困惑。否则，代码如上所述，FFT帧大小为n。

当涉及到实际数据和复杂数据的混合时，可能会对FFT的大小或长度感到困惑。通常，对于实数到复数FFT，实数元素的数量被称为长度。当执行复数到复数FFT时，复数元素的数量就是长度。