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我正在尝试创建一个简单的 WAV 文件来发出变化的音调。但是,写入文件的波形与 get_sample
返回的数据并不对应。
我希望音调以对数方式变化,从 A10 (28,160 Hz) 开始,到 A0 (27.5 Hz) 结束。每过一秒,音高就会平稳地下降一个 Octave 。
实际发生的事情很难解释。语气发生了变化,但以意想不到的方式。让我的问题变得更加特殊的是,降低采样率会使问题变得更糟。在 this output在每秒 48,000 个样本的情况下,音调快速下降,然后再次上升,然后再次缓慢下降。在 this output在每秒 3,000 个样本时,也会发生类似的效果,但更加极端和困惑。我做错了什么?
from math import pi, sin
from sys import byteorder
import wave
def get_sample(time):
frequency = a10 / 2.0 ** time
# print('{:.15f} {:.15f} {:.15f}'.format(time, frequency, sin(pi2 * frequency * time)))
return sin(pi2 * frequency * time)
pi2 = 2 * pi
a10 = 28160.0
NUMBER_OF_CHANNELS = 1
SAMPLE_RATE = 48000 # samples per second
SAMPLE_WIDTH = 3 # bytes
DURATION = 10 # seconds
MAX_SAMPLE_VALUE = 2 ** (SAMPLE_WIDTH * 8 - 1)
samples = bytearray()
for i in range(SAMPLE_RATE * DURATION):
time = i / SAMPLE_RATE
sample = round(get_sample(time) * MAX_SAMPLE_VALUE)
if sample == MAX_SAMPLE_VALUE:
sample -= 1
samples.extend(sample.to_bytes(SAMPLE_WIDTH, byteorder, signed=True))
with wave.open('output.wav', 'wb') as output:
output.setnchannels(NUMBER_OF_CHANNELS)
output.setsampwidth(SAMPLE_WIDTH)
output.setframerate(SAMPLE_RATE)
output.setnframes(NUMBER_OF_CHANNELS * SAMPLE_RATE * DURATION)
output.setcomptype('NONE', 'not compressed')
output.writeframes(samples)
最佳答案
28,160Hz 的频率对于 48000 的采样率来说太高了。
采样率为3,000Hz,最大频率将小于1.5KHz
这与奈奎斯特采样率有关。简而言之,在给定采样率下可以采样的最大频率是采样率的 1/2。实际上,它小于采样率的 1/2。
请参阅:
https://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist_frequency
0 https://dsp.stackexchange.com/
给定 48000Hz 采样率,您可以采样的最大频率为 24,000Hz。这个最大频率是理想的,会低很多。
要捕获 28,160Hz 频率,您需要超过 56,320Hz 的采样率。比如说 64,000Hz,或者更好96000Hz 采样率。
编辑:顺便说一句
为什么频率函数会提升到 TIME 的幂? **
这会导致一些奇怪的锯齿效果
我认为应该是应该是:
frequency = a10 * time
<罢工> 我明白了...您正在进行频率扫描。从而调整每个采样时间的频率。
关于python - 为什么我的正弦波频率扫描不正确?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/44895120/
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