做音频频率播放动效一次应该喂多少采样数据

[horou]

搞了搞音频的频率动效，一次应该用多少长度的采样数据进行 fft 计算合适

还有就是为啥每次计算出的数据前面一截(低 hz 的)总是一柱擎天呢

[billlee]

第一个柱子是直流分量，是不是值域映射错了，应该是 [-1.0, 1.0].

[horou]

@billlee 不只是第一个数据，前面几个都是，值我检查了，没映射错，传的采样数据是 -1.0 到 1.0 ，计算出来的 FrequencyValue 是 0.0 到 1.0

[horou]

@billlee
这是现在的效果

[billlee]

图上没有坐标轴，用的是对数坐标吗？

[ranaanna]

取决于你的计算平台的能力吧，计算时间限制下当然是越多越好喽。另外最好是加个 Hamming 窗来减少旁瓣。另外结果似乎也不对吧，如果画出的是频谱的幅值，不管怎么样应该是个偶函数吧，各频点幅度一般也不应该都落在 0 到 1 之间

[xiangyuecn]

根据需求来，每次计算输入的采样数记为 fftSize ，比如 fftSize=1024 ； fft 计算后的结果只需要取一半，共 512 个分频率

音频的采样率决定了频率上限，比如 sampleRate=48000 ，最大频率为 sampleRate/2=24KHz ； 512 个分频率均分这 24K ，绘制频谱图的时候相当于 x 轴，每个刻度间隔为 24000/512=46.875Hz

所以，固定了一个 fftSize 的时候，sampleRate 变来变去时会影响 x 轴，48000 中间位置是 12KHz ，换做 16000 时中间位置是 4KHz ，因此 fftSize 的大小得根据 sampleRate 大小来定

fftSize 具体取多大，看你需求，fftSize 越大绘制的频谱越精细，每次输入的时域数据越长（时间越长），可以使用滑动窗口来解决新数据量不够的问题，比如每次只取 50ms 新数据和老数据一起计算，很大的 fftSize 可以做到很高的帧率

-------

前面一截总是一柱擎天，大部分情况下属正常，声音能量主要集中在低频部分，高频部分比较少。但也不排除你的 fft 代码有问题，算出来的结果是错的。

[xiangyuecn]

翻了一下之前写的代码，这有一个算的比较准的代码（移植也简单） https://github.com/xiangyuecn/Recorder/blob/master/assets/runtime-codes/dsp.lib.fft_exact.js

附带这个代码的调用测试界面： https://xiangyuecn.gitee.io/recorder/assets/%E5%B7%A5%E5%85%B7-%E4%BB%A3%E7%A0%81%E8%BF%90%E8%A1%8C%E5%92%8C%E9%9D%99%E6%80%81%E5%88%86%E5%8F%91Runtime.html?jsname=dsp.test.fft.analysis

多种可视化在线显示： https://xiangyuecn.gitee.io/recorder/assets/%E5%B7%A5%E5%85%B7-%E4%BB%A3%E7%A0%81%E8%BF%90%E8%A1%8C%E5%92%8C%E9%9D%99%E6%80%81%E5%88%86%E5%8F%91Runtime.html?jsname=test.extensions.visualization

[horou]

@ranaanna 用了 hann window


@xiangyuecn 感谢大佬详细解答，还有个问题，你第二点说的意思是只固定取那些 hz 的数据吗，还是计算这个 hz 周围的平均值

口头说不是很能表达明白意思，我直接上我的代码吧

代码地址： https://gist.github.com/rust-play/44f0864a5855d164e919aaa0ff367b8f

打包好的程序：链接： https://pan.baidu.com/s/1Tn-NWmTjIU3kLe-NnSNesw?pwd=oct6
提取码：oct6
直接把音乐文件拖到 exe 上执行

大佬帮我看看到底效果到底是差在哪个地方

[xiangyuecn]

自己研究研究吧，fft 是比较难学，现在看到代码就脑壳疼😂 相同的 fftSize+sampleRate 每次计算出来的每一位结果都对应固定的频率值，相当于 x 轴（ Hz ），y 轴为每一位的值（振幅），每次计算出每个频率的振幅会发生变化，就形成了动画

[bug123]

你那个图没啥问题的，每次计算最近的 512 采样点就可以，另外可以把幅度值转成 dbfs ，另外用 Hanning 窗比较好吧，不是 Hamming

[horou]

@xiangyuecn 好的，感谢大佬的解答加深了我对这部分的理解。

[horou]

@bug123 谢谢解答，现在我用的就是 hanning ，另外我这个计算出来的值是做了 Normalization 的，还有把幅度值转 dbfs 有什么好处呢，对这个不太懂。

[bug123]

@horou 没啥特别好处，不转化也可以