c++ - 如何在 C++ 中使用 fft 生成音频频谱？

Question

我想生成一个 mp3 音频文件的音频频谱（如本视频所示）。基本上这个问题需要计算音频信号的fft。如何在 C/C++ 中进行编程？

我查看了几个开源库，例如FFTW，但我真的不知道如何使用它们来解决我的问题。任何帮助将不胜感激。提前致谢！

Answer 1

已经有很多关于 SO 的类似/相关问题非常值得一读，因为答案包含很多有用的信息和建议，但本质上你需要这样做：

• 将音频数据转换为 FFT 所需的格式（例如 int -> float，单独的 L/R 通道）
• 应用合适的窗口函数（例如Hann aka Hanning window）
• 应用 FFT（注意：如果使用典型的复数到复数 FFT，则将输入数组的虚部设置为零）
• 计算前 N/2 个 FFT 输出 bin 的大小 ( sqrt(re*re + im*im))
• 可选择将幅度转换为 dB（对数）标度 ( 20 * log10(magnitude))
• 绘制 N/2 (log) 幅度值

请注意，虽然 FFTW 是一种非常好且非常快速的 FFT，但对于初学者来说可能有点难以承受 - 如果您想将其作为商业产品的一部分包含它也非常昂贵 - 我建议从KissFFT开始。