Аудиокит странных значений амплитуды на малой частоте - PullRequest
Новая
       16

Аудиокит странных значений амплитуды на малой частоте

8 голосов
/ 28 июня 2019

Я пытаюсь построить простой анализатор спектра, используя библиотеку AudioKit для iOS:

Желтая линия - максимум, красный - текущий - меняется 10 раз в секунду.

enter image description here

Проблема в том, что значения амплитуды для первых нескольких частотных точек слишком высоки, что я считаю неправильным.

Код (я удалил части, которые не имеют отношения к AudioKit):

AppDelegate init: 

mic = AKMicrophone()

fftTap = AKFFTTap.init(mic!)
tracker = AKFrequencyTracker.init(mic)
let silence = AKBooster(tracker, gain: 0)

AudioKit.output = silence
try! AudioKit.start()

ViewController: 

let micSampleRate = 44100

var tracker: AKFrequencyTracker!
var fftTap: AKFFTTap?

var maxValues = [Double](repeating: -400, count: 255)

let timeInterval = 0.1

var isPaused = true

let FFT_SIZE = 510

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()

    tracker = (UIApplication.shared.delegate as! AppDelegate).tracker
    fftTap = (UIApplication.shared.delegate as! AppDelegate).fftTap

    let freqPreparedValue =  self.micSampleRate * 0.5 / self.FFT_SIZE

    Timer.scheduledTimer(withTimeInterval: timeInterval, repeats: true) { [unowned self] (timer) in
        if (!self.isPaused) {

            for i in stride(from: 0, to: self.FFT_SIZE - 2, by: 2) {

                let re = self.fftTap!.fftData[i]
                let im = self.fftTap!.fftData[i + 1]
                let normBinMag = 2.0 * sqrt(re * re + im * im)/self.FFT_SIZE
                //let freq = self.micSampleRate * 0.5 * i / self.FFT_SIZE
                let freq = freqPreparedValue * i
                let amplitude = 20.0 * log10(normBinMag)

                let i2 = i / 2
                if (self.maxValues[i2] < amplitude) {
                    self.maxValues[i2] = amplitude
                }

                //to understand, what is X and Y on image
                tickDataSeries.appendX(SCIGeneric(freq), y: SCIGeneric(amplitude))
                tickMaxDataSeries.appendX(SCIGeneric(freq), y: SCIGeneric(self.maxValues[i2]))

                print("bin: \(i/2) \t freq: \(freq)\t ampl.: \(amplitude)\t maxVal: \(self.maxValues[i2])\t re: \(re)\t im: \(im)" )
            }
        }
    }
}

Часть выходных данных (не настоящие звуки, в основном тишина вокруг микрофона): 

bin: 0   freq: 0.0   ampl.: -118.073654770687    maxVal: -110.92564348456614     re: 3.5231216315878555e-05  im: 0.0003163595392834395
bin: 1   freq: 86.47058823529412     ampl.: -133.15079565501773  maxVal: -132.1323399190405  re: 5.5011274525895715e-05  im: 1.1023327715520281e-05
bin: 2   freq: 172.94117647058823    ampl.: -156.47641201587314  maxVal: -144.73820841794645     re: 3.040101546503138e-06   im: 2.3225734366860706e-06
bin: 3   freq: 259.4117647058823     ampl.: -166.16880958269164  maxVal: -152.1284594880522  re: 4.182010684417037e-07   im: 1.1816056257885066e-06
bin: 4   freq: 345.88235294117646    ampl.: -160.81829961464794  maxVal: -156.8105240841191  re: 2.272412530146539e-06   im: 4.711087910891365e-07
bin: 5   freq: 432.3529411764706     ampl.: -172.891584678714    maxVal: -162.2467662380227  re: 5.55981898742175e-07    im: 1.5817417420294078e-07

Посмотрите, как быстро амплитуда падает с -118 до -172, а затем она отскакивает от -170 до -200 значений.

Не правда ли?

1 Ответ

1 голос
/ 07 июля 2019

Вы смотрите на смещение постоянного тока в бункере 0. Здесь есть информация о том, как устранить это: http://blog.originlab.com/data-handling/how-to-remove-dc-offset-before-performing-fft

Что касается остальных бинов, если это звуковой сигнал, 86 Гци выше несложные звуки для производства.На стандартной гитаре он выше минимума Е и выше 60-тактного гула (50 в ЕС), который производится сетью и улавливается большим количеством электроники.Учитывая, что вы описываете это как «молчание вокруг микрофона», сигнал, о котором вы сообщаете, не выглядит для меня нетипичным.Скорее всего, в нем преобладают источники шума (например, шум в помещении, перестановки в кресле, сетевой шум, подхваченный электроникой), которые не содержат много высокочастотного контента.

Так что нет, это не так.

Редактировать: Чтобы добавить дополнительные пояснения, у вас есть довольно разумный частотный спектр для типичной комнаты и записи, настроенной без специальной обработки.Ваш уровень шума более чем на 100 дБ ниже уровня отсечки для вашего сигнала, поэтому есть большая вероятность, что вы на самом деле здесь не видите проблему.

...