Windows 实时输入音频的信号处理/FFT

我被告知这属于编程，而不是信号处理子交换

有没有办法在Windows中对实时音频进行频谱分析（特别是FFT）

我希望能够从麦克风读取音频，并在屏幕上显示结果的傅里叶变换

如果我能在某一组FFT特征出现时执行一个程序，这也会很有用

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谢谢大家

要做到这一点，根据您最喜欢的语言/框架，您基本上有两种选择。我不确定你对信号处理有多陌生，所以我会建议一些选择

可视化编程 这些都是可视化编程环境，实际上不需要编写任何代码，但是Simulink和Pure Data都需要用户运行程序的运行时

（已付） MathWorks/Matlab的可视化编程工具，实时性非常好（在我看来）。使用，您可以轻松地实时捕获系统中的麦克风输入，并执行处理、绘制频谱，如您所说，如果满足某些FFT条件，则可以执行进一步的处理

这不是免费软件，需要安装Matlab/Simulink运行时才能使用。您还可以根据需要（Java、JS和C的交叉）使用Matlab的.m语言编写处理脚本

（已付） Simulink的类似版本，但作为独立的可视化编程工具开发。这将允许您获得与Simulink类似的自由，但我认为重新分发会更容易

您可以将MSP最大化为可执行文件，以便立即提供给某人。这里有一个参考，让你开始在MAX。再次，这不是免费的，但如果你想了解更多，那么我认为这是值得的钱（如果我记得它不是太贵）

如果您需要比内置模块更多的定制处理，我相信您可以使用C或JavaScript设计定制的MAX模块。Max旨在轻松获取系统音频输入/输出，并帮助您入门

额外好处：您可以使用这个插件设计自己的Ableton Live插件，它可以让您的MAX MSP项目被编译成不同的格式。因此，如果您正在制作音乐，您可以创建自定义FX

（免费） MAX MSP的一个非常平淡的开源版本，但完全免费。一开始它可能看起来很枯燥，但我知道很多研究使用它来构建相当复杂的系统，可以进行一些严肃的数据处理。如果您需要自定义模块，也有许多社区为PD构建的附加模块。这里有一个链接，让你开始在PD。您无法使用PD编译应用程序，但由于安装PD完全免费，任何人都可以在安装PD后运行您的程序。另一个用于对PD中的音频I/O进行故障排除（如果它不能立即工作）

程序设计语言 如果你还没有接触过DSP或音频编程，那么视频是一个很好的入门方式。除此之外，这里有一些选项和链接可以开始使用，我会推荐它们

& 与之前一样，支持Matlab脚本中的实时音频I/O。这与Matlab的内置功能相结合，可以让您立即设置编程实时FFT并绘制响应（少于10行代码或其他内容）

它有自己版本的FFT函数和用于渲染绘图响应的不同后端，但没有音频系统工具箱。然而，它也是一个开源的替代方案，用于Matlab/Octave中的音频I/O，支持实时音频输入和输出

（是与Matlab等效的开源软件（Matlab需要付费许可证才能开发程序），但不支持Matlab支持的所有功能）

由于该模块，使用Python实现实时音频I/O和DSP变得更加可能！如果您刚刚开始使用Python，我会推荐您，因为它是对任何编程语言的一个很好的介绍，在尝试较低级别的语言之前，它可以帮助您教授DSP的基础知识

在这里，您可以开始使用PyAudio在Python中进行实时非阻塞音频I/O。要绘制数据，可以使用库，例如（设计类似于Matlab的简易绘制功能）

对于您的FFT，有多个库，但我先从一个库开始

C 经典的（有时也是）最令人畏惧的编程语言之一。由于没有对象（除非你想自己制作）或其他高级抽象，C语言是少数仍感觉像是从头开始构建的语言之一（我个人喜欢）

在我看来，要开始学习音频，我将介绍最广泛使用的跨平台音频I/O库。这将允许您在Mac、Linux和Windows上实时访问声卡数据输入和输出

一旦你把它建立起来，运行一个FFT，我将开始使用它，因为它的使用非常简单。如果你想绘制数据，我可能会看一下，但这不是一条很好的发展路线

如果你对编程非常陌生，除非你真的想陷进去，否则我不推荐你这么做

C++

同时也将用C++代码编译，但这里有两个更高级的替代方案。 我最喜欢的一个是框架/开发环境。它内置了跨平台音频I/O，并且作为框架的一部分，已经有了自定义功能。如果你愿意，你也可以为你的音乐定制。它还提供了对图形窗口的“轻松”（如果您了解C++）访问，以及对openGL的更高级别访问，因此您可以在实时绘制数据时发挥想象力。如果我没记错的话，第一次安装的一个演示项目是一个实时FFT图，您可以编译并查看笔记本电脑麦克风的输入。JUCE免费供个人使用，但附带一个小许可证