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有一千个读者便有一千个哈姆雷特。又好比鲁迅先生评价《红楼梦》 “经学家看见《易》，道学家看见淫，才子看见缠绵，革命家看见排满，流言家看见宫闱秘事。” 再比如经常被人批判的《古惑仔》系列电影，觉得它教坏小朋友，我觉得并不是。在我看起来应该属于青春励志题材。展现了“以陈浩南为首的香港下层青年人不甘平庸，通过打拼努力向上”的故事。当然，还可以说他是批判现实主义题材的作品，也包含了做人的道理。比如，影片中靓坤转眼间就被几个小时前羞辱的小警察射杀。 再比如3Q大战之时，记者采访了红衣教主，没成想有牛人直接从采访的视频声音中分析出来了他的电话【参考1】。谁能想到流氓软件之父竟然栽倒这样的事情中。 这次我们使用 Teensy 和数字麦克风来实现这个功能。 先介绍一下原理。电话实现拨号有两种方式：脉冲拨号和音频拨号。 脉冲拨号是一种时域处理方法，它用脉冲的个数来表示号码数字。脉冲拨号方式对脉冲的宽度、大小、间距、形状都有着严格的要求，如果由于线路的干扰或其他原因而使得这些参数发生了变化，则可能引起号码接收的错误。另一方面，由于每个脉冲都占有一定的时间（一般每个脉冲占用的时间为100ms），而使得这种拨号方式比较慢。当拨号时，用户通常会听到一串拨号音，老式的转盘电话就使用脉冲拨号。比如，拨号“0”时，电路“断”、“续”10次，代表数字“0”。可以看到，如果号码较长拨号耗时也会很长。因此，这种拨号方式逐渐为音频拨号所取代。 我们常用的音频拨号是双音多频 DTMF（Dual Tone Multi Frequency），双音多频，由高频群和低频群组成，低频群包含3个频率，高频群包含4个频率。一个高频信号和一个低频信号叠加组成一个组合信号，代表一个数字。
比如，用频率为770Hz 的正弦波加到1366Hz 的正弦波合成一个声音表示数字“5” 这个合成过程用Matlab 模拟如下： 首先是 770Hz 的正弦波：
这是 1366Hz 的正弦波 二者相加的结果是 对我们来说，目标是将上面这个合成后的结果分解得到具体是哪两个信号合成的。自然而然想到使用傅立叶变换来处理： 放大，可以看到是 770 和 1366 合成的。 这次选择 Teensy+SPH0645LM4H实现声音的采集和分析，最终结果显示在一个 1602LCD上。 接线方式： Teensy 3.2 SPH0645LM4H GND SEL D23 LRCL D13 DOUT D9 BCLK GND GND 3.3V 3V Teensy 3.2 LCD1602 GND GND Vin VCC Pin19 SCL Pin18 SDA
代码上分析获得频率并没有通过傅立叶变换，而是直接使用 Teensy 的音频库中的AudioAnalyzeToneDetect函数。这个函数使用的是Goertzel算法，该算法的主要思想是检查音频数据中是否包含某一个给定的频率【参考2】。因此，对于我们来说就是不断测试当前的信号中是否有697到1477这些频率，如果存在的话就转化为对应的数字。 完整代码如下： [mw_shl_code=arduino,true]// Dial Tone (DTMF) decoding
#include <Audio.h>
#include <Wire.h>
#include <SPI.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3f,20,4);
// Create the Audio components. These should be created in the
// order data flows, inputs/sources -> processing -> outputs
//
AudioInputI2S audioIn;
AudioAnalyzeToneDetect row1; // 7 tone detectors are needed
AudioAnalyzeToneDetect row2; // to receive DTMF dial tones
AudioAnalyzeToneDetect row3;
AudioAnalyzeToneDetect row4;
AudioAnalyzeToneDetect column1;
AudioAnalyzeToneDetect column2;
AudioAnalyzeToneDetect column3;
// Create Audio connections between the components
//
AudioConnection patchCord01(audioIn, 0, row1, 0);
AudioConnection patchCord02(audioIn, 0, row2, 0);
AudioConnection patchCord03(audioIn, 0, row3, 0);
AudioConnection patchCord04(audioIn, 0, row4, 0);
AudioConnection patchCord05(audioIn, 0, column1, 0);
AudioConnection patchCord06(audioIn, 0, column2, 0);
AudioConnection patchCord07(audioIn, 0, column3, 0);
int charpos=0;
void setup() {
// Audio connections require memory to work. For more
// detailed information, see the MemoryAndCpuUsage example
AudioMemory(12);
lcd.init();
lcd.backlight();
while (!Serial);
delay(100);
Serial.println("Start decoding");
// Configure the tone detectors with the frequency and number
// of cycles to match. These numbers were picked for match
// times of approx 30 ms. Longer times are more precise.
row1.frequency(697, 21);
row2.frequency(770, 23);
row3.frequency(852, 25);
row4.frequency(941, 28);
column1.frequency(1209, 36);
column2.frequency(1336, 40);
column3.frequency(1477, 44);
}
const float row_threshold = 0.009;
const float column_threshold = 0.009;
char lastdigit=0;
void loop() {
float r1, r2, r3, r4, c1, c2, c3;
char digit=0;
// read all seven tone detectors
r1 = row1.read();
r2 = row2.read();
r3 = row3.read();
r4 = row4.read();
c1 = column1.read();
c2 = column2.read();
c3 = column3.read();
/*
// print the raw data, for troubleshooting
Serial.print("tones: ");
Serial.print(r1);
Serial.print(", ");
Serial.print(r2);
Serial.print(", ");
Serial.print(r3);
Serial.print(", ");
Serial.print(r4);
Serial.print(", ");
Serial.print(c1);
Serial.print(", ");
Serial.print(c2);
Serial.print(", ");
Serial.println(c3);
*/
// check all 12 combinations for key press
if (r1 >= row_threshold) {
if (c1 > column_threshold) {
digit = '1';
} else if (c2 > column_threshold) {
digit = '2';
} else if (c3 > column_threshold) {
digit = '3';
}
} else if (r2 >= row_threshold) {
if (c1 > column_threshold) {
digit = '4';
} else if (c2 > column_threshold) {
digit = '5';
} else if (c3 > column_threshold) {
digit = '6';
}
} else if (r3 >= row_threshold) {
if (c1 > column_threshold) {
digit = '7';
} else if (c2 > column_threshold) {
digit = '8';
} else if (c3 > column_threshold) {
digit = '9';
}
} else if (r4 >= row_threshold) {
if (c1 > column_threshold) {
digit = '*';
} else if (c2 > column_threshold) {
digit = '0';
} else if (c3 > column_threshold) {
digit = '#';
}
}
// print the key, if any found
if ((digit > 0)&&(lastdigit!=digit)) {
//if (digit > 0) {
Serial.print(" --> Key: ");
Serial.println(digit);
lcd.setCursor(charpos % 16, (charpos / 16)%2);
lcd.print(digit);
charpos++;
}
lastdigit=digit;
// uncomment these lines to see how much CPU time
// the tone detectors and audio library are using
//Serial.print("CPU=");
//Serial.print(AudioProcessorUsage());
//Serial.print("%, max=");
//Serial.print(AudioProcessorUsageMax());
//Serial.print("% ");
}
[/mw_shl_code]
工作的照片：
工作的视频： 很明显，你的按键信息包含在了发出的声音中，这是一个安全隐患。现实生活中，自动柜员机（ATM）也有一个键盘。仔细观察能发现每个按键会发出相同的声音。但是在十几年前，那个键盘的数字对应着的是不同的声音……….. 参考：
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发表于 2019-6-26 20:58
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