FFTWでオーディオデータの離散フーリエ変換を計算する

Question

信号処理が新しく、ちょっと冗談を言うと私を許します。私はWindows用のFFTWをダウンロードしてインストールしました。ドキュメントは大丈夫ですが、まだクエリがあります。

私の全体的な目的は、コンピュータのサウンドカードから44100 samps/secでサンプリングされた生のオーディオデータをキャプチャして（このタスクは既にライブラリとマイコードを使用して実装されています）、このオーディオデータのブロックに対してDFTを実行することです。

私はオーディオの周波数成分の範囲を見つけることに興味があり、私は逆DFTを実行しません。この場合、必要なものすべてが実際から実際に変換されているので、fftw_plan_r2r_1d()の機能はありますか？

変換するデータのブロックは、11025サンプルの長さです。私の関数は以下のように呼び出されます。これにより、11025ビンのスペクトルアレイが得られます。結果の最大周波数成分をどのように知ることができますか？

ビン間隔はFs/n、44100/11025なので、私はそれを信じています。4. 0Hzから44100Hzまでの周波数スペクトルを4ステップで、ナイキスト周波数22200の半分まで？

これは、私が60Hzから3000Hzまでの周波数を検索したいので、私にとっては問題になります。変換範囲を制限する方法はありますか？

この関数の引数はありませんか、別の方法がありますか？

これに関する助けを前もって多くのお客様に感謝します。

p = fftw_plan_r2r_1d(11025, audioData, spectrum, FFTW_REDFT00, FFTW_ESTIMATE); 

Answer 1

上から個々の質問のいくつかに答えるために：

• あなたは実数 - 複素数は実数 - 実数
• 、ない変換あなたがの大きさを計算します。必要に関心のある周波数での複素出力ビン（magnitude = sqrt(re*re + im*im)）
• 各出力ビンの幅は4ヘルツ
• F、すなわち周波数分解能は、実際Fs/N = 44100/11025 = 4 Hzありますまたは実数から複素数への変換では、N/2 + 1の出力ビンを得て、0からFs/2
• の周波数を無視するだけで、FFTは非常に効率的です。 「不要な出力ビン（あなたが唯一の出力周波数の比較的少数に興味がある場合を除き）

その他の注意事項：

• 計画の作成が実際にFFTを実行しません - 通常は、一度計画を作成し、何度も使用する（fftw_executeと呼ぶ）パフォーマンスのために、単精度の呼び出しを使用したいと思うかもしれません（例：％1、％2、％2、％3）。fftwf_executeではなくfftw_execute、同様に計画の作成など）のStackOverflow上

いくつかの有用な関連する質問/回答用：

• How do I obtain the frequencies of each value in an FFT?

• How to get frequency from fft result?

• How to generate the audio spectrum using fft in C++?

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