STM32 音乐频谱分析

ygcldrz

@站长 您好，
    想向您请教下STM32 音频的FFT相关知识。 我想将采集到的原始音频数据（16bit）转换成频率形式 根据不同的音乐频率处理不同的事情，我现在的做法如下：
   
1.初始化FFT

1. arm_cfft_radix4_instance_f32 scfft;
2. [backcolor=#ffffff][color=#008ef1]arm_cfft_radix4_init_f32(&scfft,FFT_LENGTH,0,1);[/color][/backcolor]

复制代码

2. FFT计算

1. #define FFT_LENGTH      64 //1024        //FFT长度，默认是1024点FFT
2. float fft_inputbuf[FFT_LENGTH*2];   //FFT输入数组
3. float fft_outputbuf[FFT_LENGTH];    //FFT输出数组
6. /* 将原始音频数据转换成浮点型 */
7.                 for(i=0;i<FFT_LENGTH;i++) { //生成信号序列
8.    fft_inputbuf[2*i] = (float32_t)i2srecbuf1[i];   //生成输入信号实部
9. [backcolor=#ffffff]   [/backcolor][backcolor=#f7f7f7]fft_inputbuf[2*i+1]=0;                              //虚部全部为0[/backcolor]
10.                 }
11.                 arm_cfft_radix4_f32(&scfft, fft_inputbuf);  //FFT计算（基4）
14.                 arm_cmplx_mag_f32(fft_inputbuf, fft_outputbuf, FFT_LENGTH);  //把运算结果复数求模得幅值
15.                 for(i=0; i<FFT_LENGTH; i++) {
16.     printf("fft_outputbuf[%d]:%f\r\n",i,fft_outputbuf[i]);
17. [backcolor=#f7f7f7]}[/backcolor]

复制代码

其中，音频采样频率为48KHz，DMA接收的音频数据为64个，频率分辨率为48000/64=750；
我想请教下：
1、arm_cmplx_mag_f32(fft_inputbuf, fft_outputbuf, FFT_LENGTH)中fft_outputbuf求得的模值可以与音频频率有什么关系？
2、我的录音数据是按照你那边来的，验证过了，没有问题，但是发现，audio codec插入耳机和没有插入耳机的fft_outputbuf差别不是很大，
3、怎么才能根据fft_outputbuf分析出音乐播放时产生的不同频率呢？


下面上传下我的fft_outputbuf的平均值：
64个fftout平均值.txt (5 KB, 下载次数: 77)

2017-7-18 17:48 上传

点击文件名下载附件

希望能帮我分析下，感谢！！！

ygcldrz

11行后面的代码完整的如下
                arm_cfft_radix4_f32(&scfft, fft_inputbuf);  //FFT计算（基4）
                arm_cmplx_mag_f32(fft_inputbuf, fft_outputbuf, FFT_LENGTH);  //把运算结果复数求模得幅值
                for(i=0; i<FFT_LENGTH; i++) {
                    //printf("fft_outputbuf[%d]:%f\\r\\n",i,fft_outputbuf);
                    avr += fft_outputbuf;
                }
                avr /= FFT_LENGTH;
                printf("fft average:%f\\r\\n", avr);

eric2013

如果你要是显示频谱的话，搞个64点可以的，如果是音频分析的话，不行，分辨率太低，搞个2048点好点。

这个采样点数分析音频频率很方便的。

ygcldrz

arm_cfft_radix4_init_f32(&scfft,FFT_LENGTH,0,1);认有5种不同的设置，分别是（16/64/256/1024/4096） 我现在选的是1024 ； 但是现在是没有外部音乐输入的情况下FFT变换求模的结果跟输入音乐后FFT变换后的结果 没有明显差异 。

ygcldrz

eric2013:如果你要是显示频谱的话，搞个64点可以的，如果是音频分析的话，不行，分辨率太低，搞个2048点好点。

这个采样点数分析音频频率很方便的。 (2017-07-19 01:32) 

arm_cfft_radix4_init_f32(&scfft,FFT_LENGTH,0,1);认有5种不同的设置，分别是（16/64/256/1024/4096） 我现在选的是1024 ； 但是现在是没有外部音乐输入的情况下FFT变换求模的结果跟输入音乐后FFT变换后的结果 没有明显差异 。

eric2013

ygcldrz:arm_cfft_radix4_init_f32(&scfft,FFT_LENGTH,0,1);认有5种不同的设置，分别是（16/64/256/1024/4096） 我现在选的是1024 ； 但是现在是没有外部音乐输入的情况下FFT变换求模的结果跟输入音乐后FFT变换后的结果 没有明显差异 。 (2017-07-19 17:00) 

想办法动态显示下频谱，方便观察。