fft у кортексов очень грубо говоря - 100 тактов на отсчёт у M4, раза в два больше у М3.
отдельные ноты неплохо бы различать, то есть корень 12й степени из 2 = 5%, от, пусть будет 200Гц. то есть 10 Гц разрешения по частоте хотя бы иметь надо, то есть ~100мс и соответственно FFT на 4k точек, даёт 4e3 * 100 / 0.1 = аж 4МГц тактовой частоты. => STM32 абсолютно любой, даже M0, у которого на FFT десять раз больше времени уйдёт, если ему данные малость проредить (зачем ему 44кГц для определения частоты в районе 1кГц) то и F0 вполне справится.
ну и если надо просто некую "среднюю" частоту сигнала найти, то отношение среднеквадратичного значения производной к среднеквадратичному значению сигнала можно хоть на калькуляторе руками успеть посчитать