编写c++检测音频频率的代码

在C++中编写检测音频频率的代码通常涉及到数字信号处理和音频分析库，如PortAudio、FFmpeg或者其他类似工具。以下是一个简单的示例，使用PortAudio获取音频数据并计算基本的频率估计：

#include <portaudio.h>
#include <cmath>

#define SAMPLING_RATE (44100) // 标准CD音质采样率
#define BUFFER_SIZE (1024)
#define CUTOFF_FREQUENCY (500) // 要检测的频率范围

void process_audio_data(const float* input, int32_t numFrames, void* userData) {
    float *buffer = static_cast<float*>(userData);
    for (int i = 0; i < numFrames; ++i) {
        buffer[i] = input[i]; // 简单地将输入帧保存到缓冲区，这里假设每个样本是单一通道

        // 频率估算部分 - 这里只是一个基本的幅度谱计算
        // 实际上应该使用快速傅立叶变换（FFT）或其他更复杂的方法
        double frequency = std::round(SAMPLING_RATE / (2.0 * M_PI) * std::atan2(buffer[i], buffer[(i + BUFFER_SIZE / 2) % BUFFER_SIZE]));
        
        if (frequency > 0 && frequency <= CUTOFF_FREQUENCY) {
            // 发现频率并在适当的地方记录
            // ... (这里可以添加记录频率的代码)
        }
    }
}

int main() {
    PaError err;
    PaStreamParameters outputParameters;
    PaStream* stream;

    err = Pa_Initialize(); // 初始化PortAudio
    if (err != paNoError) {
        printf("Error initializing PortAudio: %s\n", pa_strerror(err));
        return 1;
    }

    // 创建一个流，用于音频输入
    outputParameters.deviceNumber = -1; // 使用默认设备
    outputParameters.channelCount = 1;
    outputParameters.sampleFormat = paFloat32;
    outputParameters.suggestedLatency = Pa_GetDefaultInputLatency();
    outputParameters.inputBufferBytes = BUFFER_SIZE * sizeof(float);

    err = Pa_OpenStream(&stream, &outputParameters, nullptr, paInt32, SAMPLING_RATE, paClipOff, process_audio_data, nullptr, Pa_GetDefaultStreamFlags());
    if (err != paNoError) {
        printf("Error opening stream: %s\n", pa_strerror(err));
        Pa_Terminate();
        return 1;
    }

    err = Pa_StartStream(stream); // 开始音频流
    if (err != paNoError) {
        printf("Error starting stream: %s\n", pa_strerror(err));
        Pa_CloseStream(stream);
        Pa_Terminate();
        return 1;
    }

    // 等待用户停止录音
    // ... (在这里添加用户交互或停止条件)

    err = Pa_StopStream(stream);
    if (err != paNoError) {
        printf("Error stopping stream: %s\n", pa_strerror(err));
    }

    err = Pa_CloseStream(stream);
    if (err != paNoError) {
        printf("Error closing stream: %s\n", pa_strerror(err));
    }

    Pa_Terminate();

    return 0;
}