Como funciona o aplicativo afinador de guitarra?

Inicie sampleando o sinal a alguns milhares de hertz. Pelo teorema de Nyquist, você tem que samplear pelo menos o dobro da freqüência mais alta na guitarra. Para uma guitarra 24-fret, isto significa que nós'quereríamos amostrar pelo menos 2*1320 Hz = 2640 Hz. Mas a sua frequência medida será mais estável se você sobreamostra, então deixe's apenas dizer que nós sampleamos a 20.000 Hz (20 kHz), que é cerca de uma frequência tão alta quanto seu ouvido pode ouvir de qualquer forma.

Agora pegue algumas centenas dessas amostras em uma linha (sua janela de amostragem, neste caso, é algumas centenas de amostras de largura), e execute uma rápida transformação de Fourier nelas. Isto irá transformar a série temporal que você sampleou (uma série de, essencialmente, níveis de volume) em um gráfico de amplitude (~volume) vs frequência. Ou seja, ele lhe dá um gráfico da amplitude média em diferentes freqüências.

A freqüência de oscilação das cordas do violão não está toda nas freqüências fundamentais listadas quando você olha para as freqüências das cordas do violão. Elas também emitem um som de frequência mais elevada, conhecido como harmónico. Estas harmônicas estão na forma de uma série de picos uniformemente espaçados na transformação de Fourier mencionada acima. Então se você olhar para a transformada de Fourier em tempo real, atualizando sua janela de amostragem tão rápido quanto sua taxa de amostragem e seu smartphone's horsepower permitem, você'veria uma série de picos com espaçamento uniforme, caindo em tamanho à medida que você olha mais para a direita em direção a uma freqüência mais alta.

Agora, já que estamos interessados em medir o fundamental, podemos desconsiderar todos, exceto o pico de freqüência mais baixa. Para esta aplicação do sintonizador, nós simplesmente olhamos para esse pico, e emitimos a frequência onde ele é mais alto. Mostramo-lo ao utilizador em termos da nota mais próxima, juntamente com alguma indicação de quão longe estamos da nota mais próxima, e, Voila! Afinador de guitarra app.