【问题标题】:Audio Filters algorithms音频滤波器算法
【发布时间】:2014-11-18 07:29:07
【问题描述】:

我想通过修改字节向音频文件 (.wav) 添加过滤器,但我遇到的问题是声音有噪音。

public class MainActivity extends ActionBarActivity {
    private int bufferSize = 0;
    private static final int RECORDER_BPP = 16;
    private static final String AUDIO_RECORDER_FILE_EXT_WAV = ".wav";
    private static final String AUDIO_RECORDER_FOLDER = "ks";

    private static final int RECORDER_SAMPLERATE = 44100;
    private static final int RECORDER_CHANNELS = AudioFormat.CHANNEL_IN_STEREO;
    private static final int RECORDER_AUDIO_ENCODING = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(RECORDER_SAMPLERATE,
                RECORDER_CHANNELS, RECORDER_AUDIO_ENCODING);

        String file1 = "/storage/emulated/0/File/rec.wav";
        String file2 = "/storage/emulated/0/File/rec2.wav";
        copyWaveFile(file1,file2);
    }

    static final float ALPHA = 0.15f;

    private float[] lowPass(float[] input, float[] output) {
        if (output == null)
            return input;


        for (int n = 0; n < input.length; n++) {
            output[n] = output[n] + ALPHA * (input[n] - output[n]);
        }
        return output;

    }

    private static float[] toFloatArray(byte[] buffer) {
        ByteArrayInputStream bas = new ByteArrayInputStream(buffer);
        DataInputStream ds = new DataInputStream(bas);
        float[] fArr = new float[buffer.length / 4]; // 4 bytes per float
        for (int i = 0; i < fArr.length; i++) {
            try {
                fArr[i] = ds.readFloat();
            } catch (IOException e) {
                Log.e("E", "eRRO :" + e.getMessage());
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return fArr;
    }

    private static byte[] toByteArray(float[] fArr) {
        ByteArrayOutputStream bas = new ByteArrayOutputStream();
        DataOutputStream ds = new DataOutputStream(bas);
        for (float f : fArr)
            try {
                ds.writeFloat(f);
            } catch (IOException e) {
                Log.i("", "ERROR:" + e.getMessage());
                e.printStackTrace();
            }
        byte[] bytes = bas.toByteArray();

        return bytes;
    }

    private void copyWaveFile(String file1, String file2) {
        FileInputStream in1 = null;
        FileOutputStream out = null;
        long totalAudioLen = 0;
        long totalDataLen = totalAudioLen + 36;
        long longSampleRate = RECORDER_SAMPLERATE;
        int channels = 2;
        long byteRate = RECORDER_BPP * RECORDER_SAMPLERATE * channels / 8;

        byte[] data = new byte[bufferSize];
        byte[] dataOut = new byte[bufferSize];
        float[] floatArray = null;
        try {
            in1 = new FileInputStream(file1);
            out = new FileOutputStream(file2);

            totalAudioLen = in1.getChannel().size();
            totalDataLen = totalAudioLen + 36;

            WriteWaveFileHeader(out, totalAudioLen, totalDataLen,
                    longSampleRate, channels, byteRate);

            while (in1.read(data) != -1) {

                floatArray = lowPass(toFloatArray(data), toFloatArray(dataOut));
                // out.write(data); original 
                out.write(toByteArray(floatArray));
            }

            out.close();
            in1.close();

            Toast.makeText(this, "Done!!", Toast.LENGTH_LONG).show();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private void WriteWaveFileHeader(FileOutputStream out, long totalAudioLen,
            long totalDataLen, long longSampleRate, int channels, long byteRate)
            throws IOException {

        byte[] header = new byte[44];

        header[0] = 'R'; // RIFF/WAVE header
        header[1] = 'I';
        header[2] = 'F';
        header[3] = 'F';
        header[4] = (byte) (totalDataLen & 0xff);
        header[5] = (byte) ((totalDataLen >> 8) & 0xff);
        header[6] = (byte) ((totalDataLen >> 16) & 0xff);
        header[7] = (byte) ((totalDataLen >> 24) & 0xff);
        header[8] = 'W';
        header[9] = 'A';
        header[10] = 'V';
        header[11] = 'E';
        header[12] = 'f'; // 'fmt ' chunk
        header[13] = 'm';
        header[14] = 't';
        header[15] = ' ';
        header[16] = 16; // 4 bytes: size of 'fmt ' chunk
        header[17] = 0;
        header[18] = 0;
        header[19] = 0;
        header[20] = 1; // format = 1
        header[21] = 0;
        header[22] = (byte) channels;
        header[23] = 0;
        header[24] = (byte) (longSampleRate & 0xff);
        header[25] = (byte) ((longSampleRate >> 8) & 0xff);
        header[26] = (byte) ((longSampleRate >> 16) & 0xff);
        header[27] = (byte) ((longSampleRate >> 24) & 0xff);
        header[28] = (byte) (byteRate & 0xff);
        header[29] = (byte) ((byteRate >> 8) & 0xff);
        header[30] = (byte) ((byteRate >> 16) & 0xff);
        header[31] = (byte) ((byteRate >> 24) & 0xff);
        header[32] = (byte) (2 * 16 / 8); // block align
        header[33] = 0;
        header[34] = RECORDER_BPP; // bits per sample
        header[35] = 0;
        header[36] = 'd';
        header[37] = 'a';
        header[38] = 't';
        header[39] = 'a';
        header[40] = (byte) (totalAudioLen & 0xff);
        header[41] = (byte) ((totalAudioLen >> 8) & 0xff);
        header[42] = (byte) ((totalAudioLen >> 16) & 0xff);
        header[43] = (byte) ((totalAudioLen >> 24) & 0xff);

        out.write(header, 0, 44);
    }
}

谁能帮我解决奇怪的声音以及如何获得更多的音频过滤器算法和实现。

【问题讨论】:

    标签: android algorithm audio byte


    【解决方案1】:

    您可以尝试使用Matlab查看波的类型以及噪声存在的频率。然后您可以设计低通滤波器,使其截止频率在噪声的边界。

    【讨论】:

    • 你有例子或教程吗?
    • link。该链接提供了 matlab 函数来实现快速傅里叶变换。基本上 fft 会将波形从时域转换为频域。您可以观察与频率相关的输出波形幅度。从那里您可以确定信号和噪声的主要频​​率分量在哪里,并可以决定如何实施滤波器。希望对您有所帮助
    【解决方案2】:

    如果您尝试构建无限脉冲响应 (IIR) 滤波器(我猜您来自代码),滤波器方程将是当前输入样本和先前输出样本的加权和。

    您的噪音很可能是因为output[n] 尚未在等式右侧计算。

    至于设计过滤器,我希望你的数学很好 - 你需要从基本原理开始解决这个问题,以了解它是如何工作的。许多人在确定了滤波器类型和顺序后,就会使用 MatLab 来实际计算系数。

    至于教程 - 查看免费的大学课件 - 这是电子工程学位的本科一年级和二年级材料。

    【讨论】:

      【解决方案3】:

      两件事。

      首先,WAV 文件不包含浮点数,它包含整数。通过将它们解码为浮点数,你会得到一个完全不合适的信号 - 我很惊讶你能听到输出中的任何内容。

      其次,您的 lowPass 函数不做低通滤波器。即使是这样,您也需要检查上溢/下溢并将值限制在有效范围内。

      【讨论】:

      • 哦,谢谢,但是添加过滤器哪种格式更好?,您知道哪种算法吗?
      猜你喜欢
      • 1970-01-01
      • 2011-06-02
      • 2022-01-07
      • 1970-01-01
      • 1970-01-01
      • 1970-01-01
      • 2014-03-14
      • 1970-01-01
      • 2015-04-02
      相关资源
      最近更新 更多