如何从音频文件（.wav）中分离频率

Question

我想从.wav文件中分离出低频，中频和高频。因为我已经使用FFT将数据从时域转换到频域。

阅读文件和应用与n音讯的帮助下快速傅立叶变换的代码是这样

OpenFileDialog file = new OpenFileDialog(); 
     file.ShowDialog(); 
     WaveFileReader reader = new WaveFileReader(file.FileName); 
     int samepleRate = reader.WaveFormat.SampleRate; 
     double ts = 1.0/samepleRate; 
     int _fftLength = 4096; 
     double time = reader.TotalTime.TotalSeconds; 
     int channels = reader.WaveFormat.Channels; 
     int _m = (int)Math.Log(_fftLength, 2.0); 
     float fileSize = (float)reader.Length/1048576; 
     if (fileSize < 2) 
      window = 8; 
     else if (fileSize > 2 && fileSize < 4) 
      window = 16; 
     else if (fileSize > 4 && fileSize < 8) 
      window = 32; 
     else if (fileSize > 8 && fileSize < 12) 
      window = 128; 
     else if (fileSize > 12 && fileSize < 20) 
      window = 256; 
     else if (fileSize > 20 && fileSize < 30) 
      window = 512; 
     else 
      window = 2048; 


     byte[] readBuffer = new byte[reader.Length]; 

     reader.Read(readBuffer,0,readBuffer.Length); 
     float[] data = ConvertByteToFloat(readBuffer,readBuffer.Length);    

     Complex[] fftBuffer= new Complex[_fftLength]; 
     int fftPos = 0; 
     for (int i = 0; i < _fftLength; i++) 
     { 
      fftBuffer[fftPos].X = (float)(data[i] * NAudio.Dsp.FastFourierTransform.HammingWindow(i,_fftLength)); 
      fftBuffer[fftPos].Y = 0; 
      fftPos++; 
     } 
     NAudio.Dsp.FastFourierTransform.FFT(true, _m, fftBuffer); 

private float[] ConvertByteToFloat(byte[] array, int length) 
    { 
     int samplesNeeded = length/4; 
     float[] floatArr = new float[samplesNeeded]; 

     for (int i = 0; i < samplesNeeded; i++) 
     { 
      floatArr[i] = (float)BitConverter.ToInt32(array, i * 4); 
     } 

     return floatArr; 
    } 

//ZedGraph code 
     GraphPane myPane = zedGraphControl1.GraphPane; 
     myPane.Title.Text = "Frequency domain output"; 
     PointPairList list1 = new PointPairList(); 
     PointPairList list2 = new PointPairList(); 
     for (int i = 0; i < fftBuffer.Length; i++) 
     { 
      list1.Add(i, fftBuffer[i].Y); 
     } 
     list2.Add(0, 0); 
     //list2.Add(time, 0);uncomment this and remove below to plot time domain graph 
     var maxIndex = -1; 
     var maxValue = 0f; 
     for (var j = 0; j < _fftLength/2; j++) 
     { 
      var value = fftBuffer[j].X * fftBuffer[j].X 
       + fftBuffer[j].Y * fftBuffer[j].Y; 

      if (value > maxValue) 
      { 
       maxIndex = j; 
       maxValue = value; 
      } 
      var freq = maxIndex == -1 ? 0 
      : (ushort)Math.Round((_fftLength - maxIndex)/(_fftLength * ts)); 
      list2.Add(freq, 0); 
     } 
     if (myCurve1 != null && myCurve2 != null) 
     { 
      myCurve1.Clear(); 
      myCurve2.Clear(); 
     } 

     myCurve1 = myPane.AddCurve(null, list1, Color.Blue, SymbolType.None); 
     myCurve1.IsX2Axis = true; 
     myCurve2 = myPane.AddCurve(null, list2, Color.Black, SymbolType.None); 
     myPane.XAxis.Scale.MaxAuto = true; 
     myPane.XAxis.Scale.MinAuto = true; 
     myPane.YAxis.Title.Text = "Amplitude"; 
     myPane.XAxis.Title.Text = "Frequency"; 
     zedGraphControl1.AxisChange(); 
     zedGraphControl1.Invalidate(); 

现在，我得到的频域数据，我已经与幅度绘制它ZedGraph在Y轴和频率对X -轴。 FFT output on ZedGraph

现在我有复杂的数据作为FFT与我一起，但如何从给定的数据中分离出以下列出的频率以及如何生成或播放该特定频率的文件。

1. 低 - 20Hz到500Hz的
2. 半山 - 500Hz的4kHz的
3. 高为4KHz至20KHz

任何建议或指导，将不胜感激.. !!

Answer 1

如果您只是想过滤一个音频流，那么您正在采用计算成本较高的方法。 FFT对识别光谱特征非常有用。但是，如果你想把时间花在频率和时间上，那就是很多数字处理（你很可能不喜欢你所听到的）。如果保持当前规定的路径，则需要在频域中执行某种形式的掩码，然后再转换为时间。当你回到时间（一个真实的产品）时，它会听起来很“脏”（你需要实现某种形式的想象到真正的合并）。在你的代码中，你可以形成一个幅度平方以回到实时系列（注意 - 这会给你一个修正的信号 - 这应该听起来很嘶哑）。

如果你想隔离一个特定的频带，从某种形式的FIR带通滤波器开始。如果您想在开发过程中听到结果，请查看如何使用Android AudioTrack类的示例。