这是一款C++编写的快速傅里叶变换库,内含逆变换功能,代码无外部依赖且具备详细注释,便于用户理解和应用。
为了获取一段音频的频谱信息,可以按照以下步骤进行:
首先定义采样率和样本大小:
```cpp
#define SAMPLE_RATE 8000
#define SAMPLE_SIZE 256
```
接着声明一个包含音频数据的数组,并初始化它为从某个来源读取到的数据:
```cpp
signed short audioData[SAMPLE_SIZE];
// 假设这里已经填充了audioData,例如通过文件读取或其他方式。
```
创建一个复数类型的数组用于存储频谱信息:
```cpp
complex data[SAMPLE_SIZE];
```
将音频数据转换为复数值形式,并存入`data`数组中:
```cpp
for (int i = 0; i < SAMPLE_SIZE; i++)
data[i] = (float)*((signed short*)audioData + i);
```
调用快速傅里叶变换(FFT)算法对音频数据进行频域转换:
```cpp
CFFT::Forward(data, SAMPLE_SIZE);
```
定义一个缩放因子,用于将幅度值从浮点数表示为真实的采样范围内的数值:
```cpp
const float value_scale = 1.0f / 32768.0f;
```
遍历频谱数据,并计算每个频率分量的幅值。这里只考虑正半部分,即`SAMPLE_SIZE/2`个样本点(由于傅里叶变换结果关于原点对称):
```cpp
for (int i = 1; i < SAMPLE_SIZE / 2; i++) {
float freq = i * SAMPLE_RATE / float(SAMPLE_SIZE / 2);
float amp = std::abs(data[i]) * value_scale / float(SAMPLE_SIZE / 2);
cout << freq = << freq << amp = << amp << endl;
}
```
以上代码段实现了从原始音频数据到频谱信息的转换过程,其中`CFFT::Forward`函数是进行快速傅里叶变换的核心部分。