math - DSP方法来检测可能不是当前声音中最主要的特定频率

Question

我正在尝试确定要完成的最佳DSP方法，如下所示:

实时地从一组不同的预定义频率(在1000Hz范围内，不超过40个不同的频率)中检测到某个频率的存在。即使有其他频率(超出此设置或范围)更占主导地位，我也必须能够做到这一点。

据我了解，FFT可能不是最好的方法，因为它告诉您在任何给定时间的最主要的频率(幅度)。这似乎是行不通的，因为如果我试图检测到某个频率为1650Hz(存在)，但是还有一个500Hz的频率更强，那么它不会告诉我当前的频率为1650Hz 。

我听说可能Goertzel算法可能更适合我想做的事，即实时检测单个频率或一组频率，即使在声音中的主导频率比试图检测的频率高的声音中被发现。

非常感谢您提供任何指导，如果我对这些假设有误，请纠正我。谢谢!

Answer 1

用模糊和有些不准确的术语来说，FFT的输出是所有[1]频率的幅度和相位。也就是说，您的说法“[[FFT]告诉您在任何给定时间的最主要的频率(幅度)”是不正确的。 FFT通常被用作确定最主要频率的第一步，但事实并非如此。实际上，如果您对最主要的频率感兴趣，则需要在FFT之外进行额外的操作:您需要获取FFT输出的所有频率的幅度，然后求出最大值。相应的频率是主频率。

就您所了解的应用而言，FFT是正确的算法。

Goertzel算法与FFT密切相关。如果您只对一小部分频率的幅度和/或相位感兴趣，则可以对FFT进行一些优化。根据所讨论的频率数，它可能是您应用程序的正确选择，但仅是一种优化-除性能外，它无法解决FFT无法解决的任何问题。因为关于FFT的文章更多，所以我建议您从那里开始，并且仅在FFT证明不够快并且可以确定Goertzel会更快的情况下使用Goertzel算法。

[1]出于实际目的，此陈述最不准确的地方是将频率分组在“箱”中。分析的分辨率有限，这取决于多种因素。