java - 在 WAV 文件上使用 jTransforms 库？

Question

我正在尝试使用 jTransforms 库对 WAV 文件进行频谱分析:Official Site

但是我在如何使用 jTransforms 将 WAV 文件转换为 FFT 可接受的输入以及如何在 FFT 后显示频谱方面遇到问题？我在 Google 上进行了搜索，发现我需要以某种方式将 WAV 文件转换为 double[] 或 Complex[]，然后我应该如何解释输出？ p>

抱歉，我对 FFT 很陌生，所以这个问题可能听起来非常愚蠢。非常感谢!

Answer 1

我不了解您的图书馆，但我猜他们有关于如何应用转换的大量文档。

关于解释，如果您使用复数变换，您可以将实部解释为相应频率仓的能量，将虚部解释为正弦曲线的相位。功率谱密度 (PSD) 可以通过以下方式计算

real(fftData)*conj(fftData) 

等于

abs(fftData^2)

(因此将实部与其复共轭相乘)。

您可能需要考虑的一件事是重新缩放您的 fft 输出。一些算法按与 fftSize 成比例的方式缩放输出。因此，您必须将输出乘以 1/fftSize。

最后一件事，如果您不知道，您只需采用 fft 输出的一半，因为频谱是对称的。中间 bin (fftSize/2) 通常是镜像基频，等于 fftData[0]。这标志着奈奎斯特频率，这是您可以使用给定 fftSize 分析的最高频率。因此，如果您想显示高达 22kHz 的频率，请确保您的 fftSize 至少为 44k。

FFT 有很多陷阱，因此请务必阅读某些部分并了解您在其中做什么。如果您只想使用数学，那么数学本身并不那么重要，因此您可以跳过它们。

编辑:还有更多。考虑使用锥形窗口(高斯、汉明、汉宁...)对输入数据进行加权，以避免在不将整个 wav 文件作为输入时出现令人讨厌的边缘效应。否则，您的 fft 输出中将会出现人为的高频，而这些高频在原始信号中根本不存在。