C++实现三分之一倍频程

三分之一倍频程是指将信号的频率降低到原来的三分之一，可以通过低通滤波器来实现。C++中可以使用数字信号处理库（DSP）来实现低通滤波器。

以下是一个简单的C++代码示例，演示如何实现三分之一倍频程：

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

const double PI = 3.14159265358979323846;

// 三分之一倍频程
double thirdOctaveFilter(double inputSignal[], int n, double sampleRate) {
    // 定义滤波器参数
    double fCutoff = sampleRate / 3.0;
    double Q = 0.707;
    double w0 = 2.0 * PI * fCutoff / sampleRate;
    double alpha = sin(w0) / (2.0 * Q);

    // 定义变量
    double yPrev = 0.0;
    double yPrevPrev = 0.0;
    double xPrev = 0.0;
    double xPrevPrev = 0.0;
    double y = 0.0;
    double x = 0.0;

    // 应用二阶差分方程
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        x = inputSignal[i];
        y = (1.0 / pow(cos(w0), 2.0) + 2.0 * alpha / cos(w0) + pow(alpha, 2.0)) * x
            - (2.0 * pow(cos(w0), 2.0) - 2.0 * pow(alpha, 2.0)) * xPrev
            + (pow(cos(w0), 2.0) - 2.0 * alpha / cos(w0) + pow(alpha, 2.0)) * xPrevPrev
            + (2.0 * pow(cos(w0), 2.0) * (1.0 / pow(cos(w0), 2.0) + 2.0 * alpha / cos(w0) + pow(alpha, 2.0))) * yPrev
            - (2.0 * pow(cos(w0), 2.0) - 2.0 * pow(alpha, 2.0)) * yPrevPrev;

        // 更新变量
        xPrevPrev = xPrev;
        xPrev = x;
        yPrevPrev = yPrev;
        yPrev = y;
    }

    return y;
}

int main() {
    double inputSignal[] = { 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 };
    int n = sizeof(inputSignal) / sizeof(double);
    double sampleRate = 48000.0;

    double outputSignal = thirdOctaveFilter(inputSignal, n, sampleRate);

    cout << "Input signal: ";
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << inputSignal[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    cout << "Output signal: " << outputSignal << endl;

    return 0;
}

在上面的代码中，我们定义了一个名为`thirdOctaveFilter`的函数，它接受一个包含输入信号的数组，信号的长度`n`和采样率`sampleRate`。该函数返回三分之一倍频程的滤波器输出。

我们使用了一个二阶差分方程来计算滤波器的输出。该方程使用了前两个输入样本和前两个输出样本的值。在每次迭代中，我们更新变量并计算新的输出值。

在`main`函数中，我们定义了一个输入信号数组，并将其传递给`thirdOctaveFilter`函数。我们还打印了输入信号和输出信号的值。

请注意，上面的代码只是一个示例，实际的三分之一倍频程滤波器可能需要更复杂的算法和参数设置才能得到更好的结果。