好的,请不要引用fftw3,重新实现一次
时间: 2024-12-16 14:30:21 浏览: 9
当然,我们可以使用简单的傅立叶变换(DFT)来计算信号的功率谱密度,然后再转换成响度。由于FFTW库提供了一个高效的复杂度,如果没有特定限制,直接使用库函数更高效。不过,为了演示原理,下面是一个不依赖fftw3库的简单实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define WINDOW_SIZE 512
double hann_window[WINDOW_SIZE];
void create_hann_window() {
for (int i = 0; i < WINDOW_SIZE; ++i) {
hann_window[i] = 0.5 - 0.5 * cos(2 * M_PI * i / (WINDOW_SIZE - 1));
}
}
// 简单版的离散傅立叶变换(DFT)
void dft(double* input, double* output, int size) {
for (int k = 0; k < size; ++k) {
for (int n = 0; n < size; ++n) {
output[k] += input[n] * exp(-2 * M_PI * I * k * n / size);
}
output[k] *= 1.0 / size;
}
}
double compute_SoundLevel(double* audio_samples) {
create_hann_window();
int frame_count = sizeof(audio_samples) / WINDOW_SIZE;
double* magnitude_spectrum = malloc(frame_count * sizeof(double));
for (int frame_idx = 0; frame_idx < frame_count; ++frame_idx) {
for (int sample_idx = 0; sample_idx < WINDOW_SIZE; ++sample_idx) {
audio_samples[frame_idx * WINDOW_SIZE + sample_idx] *= hann_window[sample_idx];
}
double real_sum = 0., imag_sum = 0.;
for (int n = 0; n < WINDOW_SIZE; ++n) {
double complex_val = audio_samples[frame_idx * WINDOW_SIZE + n];
real_sum += complex_val * cos(2 * M_PI * n / WINDOW_SIZE);
imag_sum += complex_val * sin(2 * M_PI * n / WINDOW_SIZE);
}
double magnitude = sqrt(real_sum * real_sum + imag_sum * imag_sum);
magnitude_spectrum[frame_idx] = magnitude;
}
double average_magnitude = 0;
for (int i = 0; i < frame_count; ++i) {
average_magnitude += magnitude_spectrum[i];
}
average_magnitude /= frame_count;
double sound_level_db = 20 * log10(average_magnitude) - 60;
free(magnitude_spectrum);
return sound_level_db;
}
int main() {
double* audio_samples = ... // 你的音频数据
double sound_level = compute_SoundLevel(audio_samples);
printf("Computed Sound Level (dB): %f\n", sound_level);
return 0;
}
```
这个版本仅适用于理解基本原理,实际应用可能会需要对性能进行优化。
阅读全文