NAudio 算法播放正弦波,其频率可以实时平滑地改变[关闭]

2024-03-10

到目前为止,我已经实现了在此找到的算法博客文章 http://mark-dot-net.blogspot.com/2009/10/playback-of-sine-wave-in-naudio.html取得的成功有限。

我的程序的概念是初始化正弦波,然后根据鼠标在屏幕上的位置更改频率 - 向上移动鼠标,正弦波变高,反之亦然(本质上是使用鼠标的特雷门乐器)。

到目前为止我所实现的问题是,当更新正弦波的频率时,会发出咔哒声,这不是提供平滑的频率扫描,而是听起来像是存在离散的频率级别。 我一直在 NAudio 论坛和这里进行搜索,但似乎没有其他人尝试使用 NAudio 或任何其他声音模块来做这种事情 - 所有类似的程序都执行类似地,使用像 Kinect 这样的设备使用虚拟 midi 布线和现有的软件模块,但我想在不依赖外部软件包的情况下实现相同的概念。

我已在 NAudio 论坛上发布了与此问题相关的代码部分here http://naudio.codeplex.com/discussions/268394?ProjectName=naudio正如您所看到的,我正在按照 MarkHeath 的建议尝试找到解决我的问题的方法。


您需要避免输出波形的不连续性(这些是您听到的喀哒声)。最简单的方法是使用基于 LUT 的波形发生器 - 这适用于任何周期性波形(即不仅仅是纯正弦波)。通常,您使用定点相位累加器,该累加器对于每个新样本都会增加一个与当前输出频率相对应的增量值。您可以根据自己的喜好安全地修改增量,并且波形仍然是连续的。

伪代码(针对一个输出样本):

const int LUT_SIZE;
const int LUT[LUT_SIZE];  // waveform lookup table (typically 2^N, N >= 8)
Fixed index; // current index into LUT (integer + fraction)
Fixed delta; // delta controls output frequency

output_value = LUT[(int)index];
    // NB: for higher quality use the fractional part of index to interpolate
    //     between LUT[(int)index] and LUT[(int)index + 1], rather than just
    //     truncating the index and using LUT[(int)index] only. Depends on both
    //     LUT_SIZE and required output quality.
index = (index + delta) % LUT_SIZE;

Note: to calculate delta for a given output frequency f and a sample rate Fs:
delta = FloatToFixed(LUT_SIZE * f / Fs);
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