音频 FFT 方法简介
概述
使用运算放大器对mic采集到的音频信号进行放大偏置，通过ADC进行采集，使用ARM-DSP FFT进行计算，得到频谱，使用u8g2量化显示。
前言
在人耳能听到的频率范围（20-20KHz）中，各类乐器和人声的频率大部分在 5KHz 以下。主要是在 0-5KHz 这段频率的频谱变化明显一些，所以观赏性更好。故我们设置采样频率为 10KHz（根据采样定理，采样频率要大于信号最大频率的两倍，才能保证不失真）来采集这 0-5KHz 的音频信号。显示是使用的 0.96 OLED-12864 屏，分辨率为 128*64，在 x 轴方向上最多显示 128 个点，所以我们把采样点数设置为 256 个点，因为 FFT 计算出来的数据是对称的，我们只取一半， 128 个点刚刚好。
电路设计
音频采集放大偏置电路
可以参考一下这篇内容
MIC信号输入通过电容耦合去除直流分量。也可以使直流偏置与放大倍数无关，图中+极输入为直流偏置电压，相当于反向信号+2.5v，一般会采用精密电源直接提供电压可以得到更稳定的直流偏置效果
信号进入-极，输出的信号为反向信号，可以通过调节滑动变阻器调节输入信号的放大倍率，再通过耦合电容去除直流分量，可以单电源实现电流放大
可以直接使用max9814进行信号的放大与直流偏置，AGC（自动增益）可以接受更细微的声音，比如远处的声音，也可以手动在一定范围内调节增益
由于单片机的ADC不能采集到负值，随意需要吧信号加上1/2Vcc的直流偏置，50倍增益可调
这里如果考虑多一些，应当加一个低通滤波，去除高频信号的影响，防止出现频谱叠加，影响观赏效果。我们简单制作，就不考虑这个了。
下图是我自己做的咪头放大电路，原理图就是上面的。
实际上我自己则是直接买了成品的音频采集放大器模块，省的焊很多的线路
使用ADC采集咪头电路的输出信号，使用定时器触发ADC采样，采样完成后使用DMA搬运到指定位置，搬运完成后调用FFT函数进行计算。需要注意的是，因为采集的信号加了一定的直流偏置，我们需要减去加上的直流偏置，可以直接减去指定的数值，比如1.5v/3.3v*4096=1872，这样就可以减去1.5v的直流偏置了。我代码里则是计算了这段时间的平均值，然后减去平均值，可能可以避免因为直流偏置的波动而导致的频谱波动。如果这个直流分量不减，频谱的直流分量则会非常大