实虚FFT输出频率和幅值的转换

Question

我正在设计一个实时音频分析仪，以嵌入到FPGA芯片上。完成的系统将读取在一个实时音频流和输出频率和振幅对的X最常见的频率。

到目前为止，我已经成功地实现了FFT，但是它的当前输出只是每个窗口的实部和虚部，我想知道的是，如何将它转换成频率和振幅对？

我已经对FFT做了一些阅读，我看到了如何将它们转化为一个大小和相位关系，但是我需要一个没有复杂数学知识的人能够读懂的格式！

谢谢

谢谢你这么快的回答！

我现在得到的FFT输出是一个连续的实对和虚对流。我不确定是将它们分解成与输入数据包大小相同的数据包(64个值)，并将它们作为数组对待，还是单独处理它们。

样本率，我没问题。当我自己配置FFT时，我知道它运行在50 the的全球时钟上。至于数组索引(如果输出是数组，当然.)，我不知道。

如果我们说输出是一系列由64个复数值组成的一维数组：

1)如何找到数组索引i

( 2)每个阵列是返回一个频率部分，还是返回若干个频率部分？

非常感谢你的帮助！如果没有它我就会迷失方向。

Answer 1

FFT结果将给出一个复杂值数组。每个阵列单元的两倍大小(复分量平方和的平方根)是一个振幅。或者做一个日志大小，如果你想要一个dB标度。数组索引会给出这个振幅的频率桶的中心。您需要知道采样率和长度，以获得每个数组元素或bin的频率。

f[i] = i * sampleRate / fftLength

对于数组的前半部分(另一半只是复制信息，以复杂共轭的形式输入实际音频)。

由于加窗或所谓的频谱泄漏，每个FFT结果bin的频率可能与音频信号中的任何实际频谱频率不同。查找频率估计方法的细节。

Answer 2

坏消息是，不需要理解复杂的数字。好消息是，仅仅因为它们被称为复数并不意味着它们很复杂。因此，首先，查看维基百科页面，我会说，关于音频应用程序，请读到大约3.2节，可能跳过平方根的部分：http://en.wikipedia.org/wiki/Complex_number

这告诉你，如果你有一个复数，a+ bi，你可以想象它生活在x，y平面上(a，b)。要得到震级和相位，只需找到两个量：

phase.

• 与平面起源的距离，即震级，
• 则是x轴的角度，即x轴。

震级非常简单: sqrt(a^2 + b^2)。

相位同样简单: atan2(b，a)。