如何创建一个带有自定义频率音调/波形的.wav文件？

Question

我有一个关于波形发生器的问题。我正在尝试创建一个包含给定频率声音的.wav文件。我所使用的代码如下：

$freqOfTone = 21000;
$sampleRate = 44100;
$samplesCount = 80000;

$amplitude = 0.25 * 32768;
$w = 2 * pi() * $freqOfTone / $sampleRate;

for ($n = 0; $n < $samplesCount; $n++)
{
    $data->samples[1][] = 32768 + (int)($amplitude *  sin($n * $w));
}

很遗憾，输出波形不正确，我得到了几个频率而不是一个: http://i49.tinypic.com/ab1nx0.png 应该是这个样子的: http://i50.tinypic.com/33zbslk.png 我在哪里出了问题？:(

- Sirtarius

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你的代码看起来很不错。你有没有考虑过问题可能出在写入数据或数据格式上？比如有符号和无符号、位深度等。 - Brad

可能是由于samplesCount不是波周期的倍数而引起的别名问题 - 尝试调整该参数。 - moonwave99

@moonwave99 我把 $samplesCount 改成了 88200。但是它并没有解决问题。输出文件看起来还是一样的... 我认为样本数不应该对波的频率产生任何影响。 - Sirtarius

@moonwave：88200个样本是两个完整周期。 - Ignacio Vazquez-Abrams

@IgnacioVazquez-Abrams 我知道，但问题提供了80k作为值 - 我只是在解释窗口如何影响频谱；并不是说我声称这是问题的答案，只是试图提供一个提示作为评论 ;) - moonwave99

Answer 1

考虑到采样率，所需频率与Nyquist frequency太接近，无法正确采样。我建议您使用96kHz的采样率。

- Ignacio Vazquez-Abrams

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嗯...我想保留我的44.1kHz。有没有办法计算出最近可用的音调频率？ - Sirtarius

为了获得任何形式的适当分辨率，您应该每个周期至少有4个样本，这将使您达到11.025kHz。这可能看起来很低，但请记住，44.1kHz的带宽是为记录音乐而选择的，而不是为高频实验而选择的。 - Ignacio Vazquez-Abrams

Answer 2

我终于取得了一些成果，但我的解决方案与我原来想的有点不同... 无论如何，我拿了样本并将它们通过高通频率滤波器。 信号有点失真，但对于我的目的仍然足够好：）

- Sirtarius