带有麦克风的 Android 哨声检测

Question

我正在尝试实现一个应用程序，即使存在环境背景噪音，我也可以检测到特定频率（1000Hz - 1500Hz）的哨声，并且在网上进行了大量研究之后，我使用了 FFT 方法尝试检测从麦克风捕获的最大幅度是否与哨音频率相对应。

public void run() {
    if (ar == null) {
        bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(8000, AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);
        ar = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, 8000,AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT,bufferSize);
        audioBuffer = new short[bufferSize];
        ar.startRecording();
        ar.read(audioBuffer, 0, bufferSize);

        //Conversion from short to double
        double[] micBufferData = new double[bufferSize];//size may need to change
        final int bytesPerSample = 2; // As it is 16bit PCM
        final double amplification = 1.0; // choose a number as you like
        for (int index = 0, floatIndex = 0; index < (byte) bufferSize - bytesPerSample + 1; index += bytesPerSample, floatIndex++) {
            double sample = 0;
            for (int b = 0; b < bytesPerSample; b++) {
                int v = audioBuffer[index + b];
                if (b < bytesPerSample - 1 || bytesPerSample == 1) {
                    v &= 0xFF;
                }
                sample += v << (b * 8);
            }
            double sample32 = amplification * (sample / 32768.0);
            micBufferData[floatIndex] = sample32;
        }

        //Create Complex array for use in FFT
        Complex[] fftTempArray = new Complex[bufferSize];
        for (int i=0; i< (byte) bufferSize; i++)
        {
            fftTempArray[i] = new Complex(micBufferData[i], 0);
        }

        //Obtain array of FFT data
        final Complex[] fftArray = FFT.fft(fftTempArray);
        //final Complex[] fftInverse = FFT.ifft(fftTempArray);

        //Create an array of magnitude of fftArray
        double[] magnitude = new double[fftArray.length];
        for (int i=0; i<fftArray.length; i++){
            magnitude[i]= fftArray[i].abs();
        }


        double maxVal = -1.0;
        int maxIndex = 1;
        for( int j=0; j < fftArray.length / 2; ++j ) {
            double v = magnitude[2*j] * magnitude[2*j] + magnitude[2*j+1] * magnitude[2*j+1];
            if( v > maxVal ) {
                maxVal = v;
                maxIndex = j;
            }
        }

        maxFrequency =  ((1.0 * 44100) / (1.0 * bufferSize)) * maxIndex;

    }
    runOnUiThread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            if (isRunning) {
                tv2.setText("Frequency Detected: " + maxFrequency);
            }
        }
    });

}

我已经设置了一个麦克风录音机等等，但我不明白代码在做什么，而且我收到一些错误，说我的 fftarray 是负数。有人可以帮我指出正确的方向吗？还是有更好的方法来实现哨子检测？我正在使用来自here 的代码。我得到一个 N 不是抛出 2 个异常的力量。

Answer 1

以下行不能可靠地工作：

for (int i=0; i< (byte) bufferSize; i++)

bufferSize 可以比一个字节大得多，然后强制转换可以产生甚至负数，这样你的循环就不会被执行一次。 fftTempArray 没有被初始化。

删除(byte) 将更正此错误。

但至少有第二个错误：您的“从短到双的转换”是错误的。它在micBufferData 中将两个连续的 16 位样本组合成一个双样本，而每个 16 位样本应该对应于它自己的双样本。

编辑

您的评论中的错误表明，您的数组还需要具有 2^N 大小。所以，找到比bufferSize小的2^N大小。