麦克风 c# naudio 无法捕捉到 15k 的音调频率

Question

我用 NAudio 将一些声音录制到浮点数组，在获得录制的音频后，我想将它从浮点数组转换回 wav 以检查它。

我写了一个方法，但我不确定，因为：我尝试记录一个 5 秒的 15Khz 音调并通过 fft 传递它以检查频谱以确保捕获到 15k。这些是我的步骤：

我先用matlab生成这个音调，然后用Audacity记录下来，这是正确的音调。 Audacity 显示了一个很好的频谱，峰值为 15k，-30db。
我尝试用 Naudio 录制音调，然后将它从录制的 float 数组转换回 wav 以在 Audacity 中检查它。不幸的是，它只显示一些高达 12k 的噪音，没有更多（-80db 在 12k）。

这里是数据可用时的常规记录转换：

void myWaveIn_DataAvailable(object sender, WaveInEventArgs e)
    {
        myMemoryStream.Write(e.Buffer, 0, e.BytesRecorded);//this is for playing the myMemoryStream
        for (int index = 0; index < e.BytesRecorded; index += 2)//Here I convert in a loop the stream into floating number samples
        {

            short sample = (short)((e.Buffer[index + 1] << 8) |
                                    e.Buffer[index + 0]);
            samples32.Add(sample / 32768f);//IEEE 32 floating number 
        }
    }

这是我转换回来的代码：

void floatBackToStream(float[] myfloatArray)
    {
        short[] myShort = new short [myfloatArray.Length];
        myMemoryStream2 = new MemoryStream();
        for (int i = 0; i < myfloatArray.Length; i++)
        {
            myShort[i] = (short)(myfloatArray[i] * 32768f);
            myMemoryStream2.WriteByte((byte)(myShort[i] & 255));
            myMemoryStream2.WriteByte((byte)(myShort[i] >> 8));
        }

        myMemoryStream2.Position = 0;
        myRaw2 = new RawSourceWaveStream(myMemoryStream2, new WaveFormat(44100,1));
        WaveFileWriter.CreateWaveFile("C:/Users/alon/Desktop/myRecordings/myCalibration.wav", myRaw2);

    }

Answer 1

好的，所以：我创建了一个带通滤波器，峰值为 15 kHz。峰值为 +80dB，因为您说在 12 kHz 时有 -80dB。如果我们想让滤波器很好地工作，它需要是一个高阶传递函数。所以方程式可能会变得很长，但它只是乘法和加法，因此 CPU 执行起来不会花费很长时间。我假设您的采样率为 44.1 kHz。等式如下：

y[k]=a7*u[k-1]+a6*u[k-2]+a5*u[k-3]+a4*u[k-4]+a3*u[k-5]+a2*u[k-6]+a1*u[k-7]+a0*u[k-8] -b7*y[k-1]-b6*y[k-2]-b5*y[k-3]-b4*y[k-4]-b3*y[k-5]-b2*y[k-6]-b1*y[k-7]-b0*y[k-8];

其中 u 是测量信号，y 是将包含 15 kHz 频率的新矢量。现在有两种估计系数的方法：

脉冲[rad/s] = 2*pi * 频率[Hz]

这是正确的物理方程式。系数：

a7=207.5; 
a6=-578.1;
a5=546.6;
a4=-149.8;
a3=-49.39;
a2=22.21;
a1=1.349;
a0=0.006915;
b7=-0.945;
b6=0.3907;
b5=-0.09229;
b4=0.01363;
b3=-0.001288;
b2=0.00007605;
b1=-2.567*10^(-6);
b0=3.79*10^(-8);

第二种方式是假设脉冲单位为[Hz]。不要怪我，甚至一些 IDE 程序也遵循这种不适当的方法。

对于这种情况，我们有以下系数：

a7=3.301;
a6=8.643;
a5=-51.47;
a4=59.35;
a3=-5.498;
a2=-23.56;
a1=8.625;
a0=0.6114;
b7=-5.693;
b6=14.18;
b5=-20.19;
b4=17.96;
b3=-10.22;
b2=3.638;
b1=-0.7397;
b0=0.0658;

两种方法都试一下，看看效果如何。确保使用足够精度的数据类型，以确保我们不会乘以 0。

麦克风 c# naudio 无法捕捉到 15k 的音调频率

can't catch a tone frequency of 15k with microphone c# naudio

c#

fft

naudio

frequency-analysis