c语言对音频分帧加窗fft例子

好的，以下是一个简单的 C 语言代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define PI 3.14159265358979323846

void frame_and_fft(double* x, int frame_size) {
    const int window_size = frame_size / 2;
    const double* window = (double*) malloc(sizeof(double) * window_size);
    const int hop_size = frame_size / 4;
    const int num_frames = (int) ceil((double) (hop_size + (frame_size - 1)) / hop_size);

    // Create Hamming window
    for (int i = 0; i < window_size; i++) {
        window[i] = 0.54 - 0.46 * cos(2 * PI * i / (window_size - 1));
    }

    // Allocate memory for frames and FFT results
    double** frames = (double**) malloc(sizeof(double*) * num_frames);
    for (int i = 0; i < num_frames; i++) {
        frames[i] = (double*) malloc(sizeof(double) * frame_size);
    }
    double** fft_results = (double**) malloc(sizeof(double*) * num_frames);
    for (int i = 0; i < num_frames; i++) {
        fft_results[i] = (double*) malloc(sizeof(double) * frame_size);
    }

    // Frame and window the signal
    for (int i = 0; i < num_frames; i++) {
        const int offset = i * hop_size;
        for (int j = 0; j < frame_size; j++) {
            const int pos = offset + j;
            if (pos < 0 || pos >= frame_size) {
                frames[i][j] = 0;
            } else {
                frames[i][j] = x[pos] * window[j];
            }
        }
    }

    // Compute the FFT of each frame
    for (int i = 0; i < num_frames; i++) {
        for (int j = 0; j < frame_size; j++) {
            double sum = 0;
            for (int k = 0; k < frame_size; k++) {
                const double arg = 2 * PI * j * k / frame_size;
                sum += frames[i][k] * cos(arg);
                sum -= frames[i][k] * sin(arg);
            }
            fft_results[i][j] = sum / frame_size;
        }
    }

    // Clean up
    for (int i = 0; i < num_frames; i++) {
        free(frames[i]);
        free(fft_results[i]);
    }
    free(frames);
    free(fft_results);
}

int main() {
    // Example signal
    const int signal_size = 44100; // 1 second of audio at 44.1 kHz
    double* x = (double*) malloc(sizeof(double) * signal_size);
    for (int i = 0; i < signal_size; i++) {
        x[i] = sin(2 * PI * 440 * i / 44100); // 440 Hz sine wave
    }

    // Frame and FFT
    const int frame_size = 1024;
    frame_and_fft(x, frame_size);

    // Clean up
    free(x);

    return 0;
}

该代码中实现了一个简单的音频分帧加窗 FFT 的例子。其主要流程为：

1. 分帧：将音频信号划分为多个帧，通常相邻帧之间有重叠。本例中采用 25% 的重叠。
2. 加窗：将每个帧应用一个窗函数，以减少处理后面的信号噪声的影响。本例中采用 Hamming 窗。
3. FFT：对每个帧进行 FFT，得到频域信号。

该代码中的处理过程可能并不是最优的，但可以作为您更深入学习的一个起点。希望对您有所帮助！