IOS FFT Accerelate.framework рисовать спектр во время воспроизведения

ОБНОВЛЕНИЕ 2016-03-15

Пожалуйста, взгляните на этот проект: https://github.com/ooper-shlab/aurioTouch2.0-Swift. Он был перенесен на Swift и содержит каждый ответ, который вы ищете, если вы здесь.

Я много исследовал и много узнал о FFT и Accelerate Framework. Но после нескольких дней экспериментов я расстроен.

Я хочу отобразить частотный спектр аудиофайла во время воспроизведения на диаграмме. Для каждого интервала времени он должен показывать величину в db по оси Y (отображается красной полосой) для каждой частоты (в моем случае 512 значений), вычисленной БПФ на оси X.

Результат должен выглядеть следующим образом: enter image description here

Я заполняю буфер 1024 образцами, извлекающий только левый канал для начала. Затем я делаю все эти вещи FFT.

Вот мой код:

Настройка некоторых переменных

- (void)setupVars  
{  
    maxSamples = 1024;

    log2n = log2f(maxSamples);  
    n = 1 << log2n;  

    stride = 1;  
    nOver2 = maxSamples/2;  

    A.realp = (float *) malloc(nOver2 * sizeof(float));  
    A.imagp = (float *) malloc(nOver2 * sizeof(float));  
    memset(A.imagp, 0, nOver2 * sizeof(float));

    obtainedReal = (float *) malloc(n * sizeof(float));  
    originalReal = (float *) malloc(n * sizeof(float));

    setupReal = vDSP_create_fftsetup(log2n, FFT_RADIX2);  
}

Выполнение БПФ. FrequencyArray - это просто структура данных, которая содержит 512 значений float.

- (FrequencyArry)performFastFourierTransformForSampleData:(SInt16*)sampleData andSampleRate:(UInt16)sampleRate   
{  
    NSLog(@"log2n %i n %i,  nOver2 %i", log2n, n, nOver2);

    // n = 1024
    // log2n 10
    // nOver2 = 512

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        originalReal[i] = (float) sampleData[i];
    }

    vDSP_ctoz((COMPLEX *) originalReal, 2, &A, 1, nOver2);

    vDSP_fft_zrip(setupReal, &A, stride, log2n, FFT_FORWARD);

    float scale = (float) 1.0 / (2 * n);

    vDSP_vsmul(A.realp, 1, &scale, A.realp, 1, nOver2);
    vDSP_vsmul(A.imagp, 1, &scale, A.imagp, 1, nOver2);

    vDSP_ztoc(&A, 1, (COMPLEX *) obtainedReal, 2, nOver2);

    FrequencyArry frequencyArray;

    for (int i = 0; i < nOver2; i++) {
        frequencyArray.frequency[i] = log10f(obtainedReal[i]); // Magnitude in db???
    }

    return frequencyArray;  
}

Выход выглядит как бы странным, хотя некоторые, как кажется, движутся в соответствии с музыкой.

Я рад, что дошел до сих пор благодаря очень хорошим сообщениям здесь: Использование яблочного FFT и ускорение Framework

Но теперь я не знаю, что делать. Что мне не хватает?

Ответы

Ответ 1

Во-первых, вы не применяете функцию окна до FFT - это приведет к размытию спектра из-за спектральная утечка.

Во-вторых, вы просто используете реальный компонент выходных лотков FFT для вычисления величины dB - вам нужно использовать сложную величину:

magnitude_dB = 10 * log10(re * re + im * im);