如何从实时音频开发频谱分析仪？

Question

我正在开发一个应用程序,实时从麦克风获取源音频,没有文件存储.基本上,我使用:

mRecorder = new MediaRecorder();
mRecorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC);
mRecorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.THREE_GPP);
mRecorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AMR_NB);
mRecorder.setOutputFile("/dev/null");

我的问题是,如何从这个实时音频中创建频谱图形,没有文件.可以办到？

我读到的所有帖子都在分析缓冲文件.

谢谢你,对不起我的英语.

Answer 1

是的,它可以做到.

您只需要一个快速的FFT算法!

首先确定你想要的频率分辨率,例如你可以设置麦克风的采样率为8000hz,现在选择一个像1024或2048这样的块大小来从麦克风中捕获.

如果您选择2048点和采样率8000,您的频率分辨率是否为3.9063(8000/2048).

在2048点上应用一个窗口函数,然后应用FFT并获得幅度!

记得Nyquist定理采样率= 8000/2 = 4000,现在你知道你的FFT可以在4000 Hz时获得3.9063 Hz之间的频率.

相应频率的FFT Bin:

1 -> 3,90625  hz    
2 -> 7,8125  hz    
3 -> 11,71875 hz    
...    
1024 -> 4000 hz    
...    
2048 - > 8000 hz

对于它,您只需要FFT的前半部分值,在这种情况下为1024.

现在,如果您从FFT绘制这些数据,您将拥有一个频谱!

编辑

伪代码:

#construct one hanning window Function
Chunk = 2048;
windowed = [Chunk];
hanning = [Chunk];
for i 1:Chunk:
      hanning[i] = ((1 - cos(i*2*pi/Chunk-1))/2)

#start capture from Mic
while true:

    #into values capture 2048 points from your mic
    values=dataFromMic(Chunk);
    #Apply Window hanning = multiply window function(hanning) over your 2048 points
    for i 1:Chunk:
            windowed[i] = values[i] * hanning[i]
    #Apply FFT 
    fftData=fft(windowed);
    #Get Magnitude (linear scale) of first half values
    Mag=abs(fftData(1:Chunk/2))
    # update/show results
    plot(Mag)

end

Answer 2

Github上有一个开源的Android频谱分析仪，可以对麦克风音频进行FFT 运算并显示2D频谱图。

可在v2.x / Showcase应用中找到Spectrum Analyzer项目

您可以在https://youtu.be/yU05fsgOYO4上看到有关它的视频

您可以在此处观看包含构建说明的视频：https : //youtu.be/tVgn30uss2k?t=1m37s

该图表由SciChart Android图表库提供，该库是一个商业控件，但是在MIT许可下，用于读取麦克风，计算FFT和频谱图的源代码是免费和开放源代码。

披露：我是SciChart项目的技术负责人