遇到一些ArduinoFFT库函数的问题

1万 · 2023-5-16 17:27

我准备用Arduino做个FFT音乐频谱显示。
看了ArduinoFFT的库
比如我用128的采样点
那么
  // 执行FFT变换
  FFT.Windowing(vReal, SAMPLES, FFT_WIN_TYP_HAMMING, FFT_FORWARD);
  FFT.Compute(vReal, vImag, SAMPLES, FFT_FORWARD);
  FFT.ComplexToMagnitude(vReal, vImag, SAMPLES);

之后得到了128个vReal值。

vReal[0],vReal[1],vReal[2],vReal[3],vReal[4],.....vReal[63],vReal[64],vReal[65],...vReal[126],vReal[127]
观察发现，并非vReal[0]==vReal[127]
而是
vReal[1]==vReal[127]
vReal[2]==vReal[126]
。
。
。
vReal[63]==vReal[65]
中间点是vReal[64]
其中呢
vReal[0],vReal[1],很离谱，特别是vReal[0]大的离谱，没在库函数的说明里看到介绍，看到有网友是舍弃vReal[0],vReal[1]
只取
vReal[2]~vReal[64]

有没有明白的出来说说看。

1万 · 2023-5-16 17:30

于是我把这个问题丢个GPT

vReal[0]和vReal[1]的结果在FFT频谱中通常会显示较大的值，这是由FFT算法的性质所决定的。

在FFT变换中，vReal[0]表示直流分量（DC component），即信号的平均值或直流偏移量。vReal[1]表示基频（fundamental frequency）分量，即信号的最低频率成分。

通常情况下，vReal[0]和vReal[1]的值较大是正常的，尤其在音频信号处理中。它们所代表的是频谱中的直流分量和基频成分。

如果您的应用中不需要考虑这些直流分量和基频成分，可以将它们从频谱图中去除或忽略，仅关注其他频率成分的显示。您可以通过修改绘制频谱的循环来实现：

复制

// 绘制频谱

int barWidth = 1;

for (int i = 2; i < (SAMPLES / 2); i++) {

  int barHeight = map(vReal[i], 0, 512, 0, 32);   // 调整频谱高度范围

  display.fillRect((i - 2) * barWidth, 32 - barHeight, barWidth, barHeight, SSD1306_WHITE);



  // 计算频率值

  double frequency = (i - 2) * frequencySpacing;

  display.setCursor((i - 2) * barWidth, 32 - barHeight - 8);

  display.setTextSize(1);

  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);

  display.print(int(frequency));

  display.print("Hz");

}

通过将绘制频谱的循环起始值从2开始，跳过直流分量和基频分量，您可以在频谱图中排除它们并显示其他频率成分的结果。

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