处理最小值中的逆 FFT

Question

我正在尝试使用 Minim in Processing 将我的计算机麦克风输入输出到扬声器输出。该项目的目的是分析输入（麦克风，声音文件等），对其频谱进行一些更改，最后将其输出到扬声器或将内容保存在文件中（我仍然不知道如何实现最后一个功能）。

我在这篇帖子 https://forum.processing.org/beta/num_1256413038.html 中提到了 mots 的回答来实现它，但我不能让它起作用：扬声器没有播放任何内容。

这是我正在使用的代码：

import ddf.minim.*;
import ddf.minim.analysis.*;


private FFT fftIn, fftOut;
private AudioInput input;
private AudioOutput output;
private Minim minim;

void setup() {
  size(300, 200);

  minim = new Minim(this);

  input = minim.getLineIn();
  input.addListener(new Listener());

  output = minim.getLineOut();
  output.addSignal(new Signal());
  
  fftOut = fftIn = new FFT(input.bufferSize(), input.sampleRate());
}

class Listener implements AudioListener {
  public void  samples(float[] sample) {
    fftIn.forward(sample);
  }
  public void samples(float[] left, float[] right) {
    samples(left);
  }
}


private class Signal implements AudioSignal {
  public void generate(float[] sample) {
    boolean mode = false;
    
    if (mode) {
      fftIn.inverse(sample);
    } else {
      for (int i = 0; i < input.bufferSize() / 2; i++) {
        fftOut.setBand(i, fftIn.getBand(i));
      }                
      fftOut.inverse(sample);
    }
  }

  public void generate(float[] left, float[] right) {
    generate(right);
  }
}

2021 年 12 月 31 日编辑

这是我写下的代码：它运行时没有错误，但正如您在OUT 部分中看到的那样，整个频谱中的许多频率都会引起输出并产生噪音。我认为这是由于样本之间的不连续性造成的。

代码：

import ddf.minim.*;
import ddf.minim.analysis.*;


Minim minim;
AudioInput mic;
AudioOutput out;
FFT drawfft, testfft;

PGraphics IN, OUT;

float scale = 8, barWidth;


public void settings() {
  size(1200, 960);
}

void setup() {
  surface.setResizable(false);

  init();
  
  IN = createGraphics(1200, 480);
  OUT = createGraphics(1200, 480);
}

void draw() {
  drawSpectrum(IN, -1);
  image(IN, 0, 0);
  drawSpectrum(OUT, 1);
  image(OUT, 0, height - OUT.height);
}

void drawSpectrum(PGraphics pg, int channel) {
  if(channel == -1) drawfft.forward(mic.mix);
  else if(channel == 1) drawfft.forward(out.mix);
  
  int W = width;
  int H = (height - 5) / 2;
  
  pg.beginDraw();

  pg.background(0);

  barWidth = W / float(drawfft.specSize());
  
  pg.fill(255);
  pg.textAlign(RIGHT, TOP);
  pg.textSize(13);
  if(channel == -1) pg.text("IN", pg.width - 8, 8);
  else if(channel == 1) pg.text("OUT", pg.width - 8, 8);

  
  for(int i = 0; i < drawfft.specSize(); i++) {
    pg.strokeWeight(1);
    pg.fill(255, 0, 0);
    pg.stroke(255, 0, 0);
    pg.rect(i * barWidth, H, barWidth, -constrain(dB(drawfft.getBand(i)) * scale, 0, H));
  }
  
  pg.endDraw();
}

void init() {
  minim = new Minim(this);
  minim.debugOn();
  
  mic = minim.getLineIn(Minim.MONO);
  out = minim.getLineOut(Minim.MONO);
  
  testfft = new FFT(mic.bufferSize(), mic.sampleRate());

  mic.addListener(new InEvent());
  out.addSignal(new OutEvent());

  drawfft = new FFT(mic.bufferSize(), mic.sampleRate());
}

float dB(float amp) { return 20 * (log(amp) / log(10)); }


class InEvent implements AudioListener {
  synchronized void samples(float[] samp) {
    testfft.forward(samp);
  }
  
  synchronized void samples(float[] sampL, float[] sampR) {
    samples(sampL);
  }
}

class OutEvent implements AudioSignal {
  synchronized void generate(float[] samp) {
    testfft.inverse(samp);
  }
 
  synchronized void generate(float[] left, float[] right) {
    generate(left);
  }
}

接受任何回复，

西蒙娜

Answer 1

我调试了您发布的代码，它现在应该可以正常运行了。我不确定演示实际上是如何工作的，但它确实从我的 macOS 扬声器中产生了沙哑的输出，这与原作者的 cmets 一致。请注意，“println”调用表明“fftIn”确实等于“fftOut”。 output.AddSignal() 必须向下移动几行，因为它依赖于 fftIn 和 fftOut 的值。也有必要将 'fftIn' 与 'fftOut' 分开，即使它们是相等的。修订在源代码中注明。添加了一个空的 draw() 以使其运行（没有它就无法运行）。

import ddf.minim.*;
import ddf.minim.analysis.*;

private FFT fftIn, fftOut;
private AudioInput input;
private AudioOutput output;
private Minim minim;

void setup() {
  size(300, 200);
  minim = new Minim(this);
  // Added Minim.MONO
  input = minim.getLineIn(Minim.MONO);
  input.addListener(new Listener());
  output = minim.getLineOut();
  // Separated fftIn from fftOut
  fftIn = new FFT(input.bufferSize(), input.sampleRate());
  println("fftIn =",fftIn);
  fftOut = fftIn;
  // moved this down here because it needs fftIn, fftOut
  output.addSignal(new Signal());
}

class Listener implements AudioListener {
  public void  samples(float[] sample) {
    fftIn.forward(sample);
  }
  public void samples(float[] left, float[] right) {
    samples(left);
  }
}

private class Signal implements AudioSignal {
  public void generate(float[] sample) {
    boolean mode = false;
    println("fftOut =",fftOut);
    if (mode) {
      fftIn.inverse(sample);
    } else {
      for (int i = 0; i < input.bufferSize() / 2; i++) {
        fftOut.setBand(i, fftIn.getBand(i));
      }                
      fftOut.inverse(sample);
    }
  }

  public void generate(float[] left, float[] right) {
    generate(right);
  }
}

// Won't run without adding this
void draw() {  
}