对 PCM 文件执行 FFT 以生成频谱图

Question

我正在编写一个可视化音乐的应用程序。到目前为止，我已经将 ipod 库中的音频文件转换为 PCM 并放置在 APPs 目录中。现在我正在尝试对该 PCM 文件执行 FFT，以便随着时间的推移为我提供频率和分贝。这是我发现的使用 Apple Accelerate 框架执行 FFT 的代码：

int bufferFrames = 1024;
int bufferlog2 = round(log2(bufferFrames));
FFTSetup fftSetup = vDSP_create_fftsetup(bufferlog2, kFFTRadix2);
float outReal[bufferFrames / 2];
float outImaginary[bufferFrames / 2];
COMPLEX_SPLIT out = { .realp = outReal, .imagp = outImaginary };
vDSP_ctoz((COMPLEX *)data, 2, &out, 1, bufferFrames / 2);
vDSP_fft_zrip(fftSetup, &out, 1, bufferlog2, FFT_FORWARD);

现在我不明白如何输入 PCM 文件。我相信“数据”是一组复杂的对象，其中包含将应用 FFT 的音频部分。如何从 PCM 文件构建这样的数据结构？

我发现了一些可能有用的 Java 代码，但不确定如何将其转换为 C。还有 audioData 以及如何从 PCM 文件中填充它：

Complex[] complexData = new Complex[audioData.length];
for (int i = 0; i < complexData.length; i++) {
    complextData[i] = new Complex(audioData[i], 0);
}

Answer 1

“Apple Accelerate 框架”很好，我在一个项目中使用过。只需仔细阅读文档。基本上，您需要将 PCM 数据读入内存并可能修改格式，然后对其调用 FFT。

要通过您的 PCM 数据按摩数据循环，逐个采样并根据需要复制到另一个数组。

文档是 here，您需要 vDFT_fft* 函数。

Mike Ash 的 Friday Q&A 网站写得很好。

音频数据是对音频定期采集的电压样本的结果。形式有许多不同的形式。如果你打算使用它，你将不得不花一些时间学习基础知识。此外，如果您要对音频数据运行 FFT，您需要了解采样频率和“混叠”（有时称为“折回”）。