Java音频输入不一致

Question

我已经在吉他调谐器Java应用程序上工作了很长一段时间，并最终设法得到基音(基频)检测，以准确确定输入的基频，使用FFT和谐波乘积谱。当我使用我的MacBook Pro的默认麦克风时，这是完美的，尽管信号有点嘈杂，但我理想地想要使用我的外部USB音频接口( Lambda)与电吉他直接插入。我试过用完全相同的代码来处理麦克风输入，但是检测到的音高是不同的。以下是我对每根弦的基本面检测结果(吉他已经调好了)。

抽样率= 8000

取样= 16000

频率分辨率= 0.5Hz

E- Mic: 82.5Hz -词汇表Lambda: 124.5Hz

A: 110.0Hz -词汇表Lambda: 165.5Hz

D- Mic: 147.0Hz -词汇表Lambda: 221.5Hz

G- Mic: 196.0Hz -词汇表Lambda: 293.5Hz

B- Mic: 247.0Hz -词汇表Lambda: 371.0Hz

E- Mic: 329.5Hz -词汇表Lambda: 495.0Hz

我把这些数字搞得有点乱七八糟，似乎用词汇Lambda得到的结果通常是精确结果的1.5倍。但是，不只是添加这个额外的计算，以获得正确的数字，我想让它，以便获得音频数据的两种方法返回准确的结果。

有人知道这种不一致的原因是什么吗？

编辑

所以我很确定问题是因为Lambda使用了24位的深度，而我的程序(和麦克风输入)的工作深度是16位，而不是仅仅改变它来处理24位数据，有谁知道如何检测当前音频设备的可用位深？

使用Lambda是优先考虑的问题，因为信号的噪音较小；然而，我刚刚尝试让事物以24位指定的深度工作，我得到了IllegalArgumentException“无线匹配接口TargetDataLine支持格式PCM_SIGNED 8000.0 Hz，24位，单帧，3字节/帧，支持小终端。”我尝试使用44.1kHz，我也得到了同样的错误，这表明Lambda实际上没有使用24位音频，或者可能还有另一个问题。有人有使用Java声音24位音频的经验吗？似乎有更多的考虑，不只是改变比特深度，以使这一工作。

谢谢

Answer 1

1 idea

样本比特率可能是关键！！专业的音频接口在默认情况下将使用24位，16位是80年代的标准，在消费电子产品中仍然使用很多。

如果您的FFT期望16位值，并且您通过24位，您的声音将被“拉伸”。(想象一下正弦波使它更清晰)

这就完美地解释了频率漂移！！所以你要么把24位转换成16位，要么重写FFT。

2 idea

我在Lexikon网站上发现，这个界面只支持44.1 kHz和48 kHz。因此，我想在默认情况下，Lambda设置为48 kHz。如果您请求8 kHz的采样率，则接口无法处理，并且保持在48 kHz (我想)。

因此，只需在这两种设备上尝试一个常见的样本，然后再进行比较。

Answer 2

mic值为词汇值的66%，如E: 329.5Hz除以词汇Lambda : 495.0Hz = 0.66。不知道这是否有意义？

来自麦克风的采样率和来自词汇Lambda的采样率是相同的吗？

比特深度相同吗？我想知道它们是否不同，例如，一个是16位，另一个是24位？这也许可以解释计算中的66%的数值。

Answer 3

我有一个很好的理论给你，但进一步认为它是完整的bs。在其他新闻中，我只想提一下，对于频率检测来说，FFT的精度远比麦克风样本上的精度或噪声重要得多。麦克风上的量化噪声会在频谱中增加噪声，对FFT峰的影响不大，背景噪声也有望远低于检测到的FFT峰值，不会对结果产生很大的影响。

我在android上有一个调谐器应用程序，我在FFT中乱搞定点优化，但是结果很糟糕。另一方面，即使你远离手机和糟糕的麦克风硬件，这个应用程序也能工作得很好，所以我认为你真的不需要你字典里的所有24位，只要确保你使用尽可能多的分辨率(最好是双倍)来进行FFT乘法和加法。