使用FFT确定低频信号的幅度
我对信号处理是全新的,并且正在试图制作一个能够显示PCM(WAV)文件中低频信号幅度的程序。
到目前为止,我已经能够读入WAV文件,并将float
组(实际上是一个多维数组,每个通道一个,但我们只考虑逐个通道的基础) float
数据从WAV获取的声音文件。 每个数据点都是一个幅度。 总之,我有声波的时域表示。 我用这个来绘制波形相对于时间的幅度图,如下所示:
我的目标是完全相同,但只显示低于特定值(例如350Hz)的频率。 清楚的是,这并不是我想要在频域中显示图形(即在快速傅立叶变换之后)。 我想显示相同的幅度与时间的关系图,但是对于[0,350Hz]范围内的频率。
我正在寻找一个可以做到的功能:
// Returns an array of data points that contains
// amplitude data points, after a low pass filter
float[] low_pass_filter(float[] original_data, float low_pass_freq=350.0)
{
...
}
我已经阅读过FFT,阅读Chris Lomont的FFT代码,并理解低通滤波器背后的“理论”,但我很难理解如何真正实现这个特定功能(以上)。 任何帮助(+解释)将不胜感激!
我结束了使用这个非常好的例子。 我把它包装得更好一些,最后是:
/// <summary>
/// Returns a low-pass filter of the data
/// </summary>
/// <param name="data">Data to filter</param>
/// <param name="cutoff_freq">The frequency below which data will be preserved</param>
private float[] lowPassFilter(ref float[] data, float cutoff_freq, int sample_rate, float quality_factor=1.0f)
{
// Calculate filter parameters
float O = (float)(2.0 * Math.PI * cutoff_freq / sample_rate);
float C = quality_factor / O;
float L = 1 / quality_factor / O;
// Loop through and apply the filter
float[] output = new float[data.Length];
float V = 0, I = 0, T;
for (int s = 0; s < data.Length; s++)
{
T = (I - V) / C;
I += (data[s] * O - V) / L;
V += T;
output[s] = V / O;
}
return output;
}
正常和低通波形的输出:
并隔离常规波形与低通波形:
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