FFT离散傅里叶音频分解转换

离散傅里叶原理讲解:

https://www.bilibili.com/video/av44600709

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傅里叶技术画图应用新玩法:

https://www.bilibili.com/video/av49238862

#include "stdio.h"
#include "math.h"#define SR_NUM 8000 //设置采样率8000#define pi    3.1415926
struct complex
{float re; //real实部float im; //image虚部
};complex complexAdd(complex a, complex b) { //复数加complex rt;rt.re = a.re + b.re;rt.im = a.im + b.im;return rt;
}complex complexMult(complex a, complex b) { //复数乘complex rt;rt.re = a.re*b.re - a.im*b.im;rt.im = a.im*b.re + a.re*b.im;return rt;
}void complexSet(complex *a, short *b, int Num)//复数设置
{for (int i = 0; i < Num; i++){a[i].re = b[i];a[i].im = 0;}return;
}//离散傅里叶变换
//X[]标识变换后频域(in_out)，x[]为时域采样信号(in)
void dft(complex Xf[], complex xt[], int len)
{ complex temp;for (int i = 0; i < len; i++){Xf[i].re = 0;Xf[i].im = 0;for (int n = 0; n < len; n++){temp.re = (float)cos(2 * pi*i*n/len);temp.im = -(float)sin(2 * pi*i*n/ len);Xf[i] = complexAdd(Xf[i], complexMult(xt[n], temp));}if (i >= 6000)//去除高频信号>6K{Xf[i].re = 0.0;Xf[i].im = 0.0;}int frqValue = int(2.0/SR_NUM*sqrt(Xf[i].re*Xf[i].re + Xf[i].im*Xf[i].im));//转换后的分频幅度if( frqValue>0){  //打印输出非0的幅度值printf("freq[%d] = %d  \n",i,frqValue );}}
}
//离散傅里叶逆变换
//Xin[]标识变换后频域，xOut[]为时域采样信号
void idft(complex Xin[], complex xOut[], int len) {complex temp;//int k, n;for (int k = 0; k < len; k++){xOut[k].re = 0;xOut[k].im = 0;for (int n = 0; n < len; n++){temp.re = (float)cos(2 * pi*k*n / len );temp.im = (float)sin(2 * pi*k*n / len );xOut[k] = complexAdd(xOut[k], complexMult(Xin[n], temp));}xOut[k].re /= len;xOut[k].im /= len;}
}int main() {printf("----testing fft data ,samples rate=%d -----\n",SR_NUM );complex samples[SR_NUM], XFreq[SR_NUM], xTime[SR_NUM]; //原始数据，变换后的频域数据，逆变换后的时域数据FILE *fp;FILE *fp2;short buf[SR_NUM];fp=fopen("d://fft_test.pcm", "rb"); //在d盘放一个pcm文件，用cooledit等软件制作8000采样率的PCM文件fp2 = fopen("d://fft_out.pcm", "wb"); //在d盘新建一个pcm文件if (!fp ||!fp2) {printf("PCM file is not ready! \n");getchar();return 1;}else{while (fread(buf, sizeof(short)*SR_NUM,1,fp) > 0)//末尾数据忽略{//因为每秒采样SR_NUM个数据，所以这里每次取1秒的数据complexSet(samples, buf, SR_NUM);dft(XFreq, samples, SR_NUM);idft(XFreq, xTime, SR_NUM);for (int i = 0; i < SR_NUM; i++){buf[i] = xTime[i].re;}fwrite(buf, sizeof(short)*SR_NUM,1 , fp2);}}fclose(fp);fclose(fp2);printf("-----end-----\n");getchar();return 0;
}

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