Qt C++ 创建一个方形音频音波。播放并保存答案

【问题标题】：Qt C++ Creating a square audio tone wave. Play and saving itQt C++ 创建一个方形音频音波。播放并保存
【发布时间】：2018-07-09 06:04:42
【问题描述】：

各位专家，我需要指导。我的情况是两部分。首先，我需要为使用 Qt C++ 指定的特定时间生成方波音频，我什至完全不知道从哪里开始。

其次，我还需要将音频导出为 .wav 或 mp3。我在某处读到需要在导出数据之前将 WAV 标头写入文件。我的第二个问题是如何将 QBuffer 中的音频导出到 wav 文件。

我在 Git 上找到了以下项目。然而，这只会产生正弦波而不是方波。 https://github.com/picaschaf/Soundgenerator

看这个项目中的功能

void QxtSoundGenerator::appendSound(qreal amplitude, float frequency, int msecs)
{

msecs = (msecs < 50) ? 50 : msecs;

qreal singleWaveTime = 1.0 / frequency;

qreal samplesPerWave = qCeil(format->sampleRate() * singleWaveTime);

quint32 waveCount = qCeil(msecs / (singleWaveTime * 1000.0));

quint32 sampleSize = static_cast<quint32>(format->sampleSize() / 8.0);

QByteArray data(waveCount * samplesPerWave * sampleSize * format->channelCount(), '\0');

unsigned char* dataPointer = reinterpret_cast<unsigned char*>(data.data());

for (quint32 currentWave = 0; currentWave < waveCount; currentWave++)
{
    for (int currentSample = 0; currentSample < samplesPerWave; currentSample++)
    {
        double nextRadStep = (currentSample / static_cast<double>(samplesPerWave)) * (2 * M_PI);

        quint16 sampleValue = static_cast<quint16>((qSin(nextRadStep) + 1.0) * 16383.0);

        for (int channel = 0; channel < format->channelCount(); channel++)
        {
            qToLittleEndian(sampleValue, dataPointer);
            dataPointer += sampleSize;
        }
    }
}

soundBuffer->append(data);
}

在项目中，您可以附加不同的频率，然后一个接一个地播放它们，这是完美的。它只需要一个方波。

有人可以给我建议，因为我在这方面数学不是很好，或者帮助我理解这段代码，或者告诉我如何在 Qt C++ 中以这种方式创建方波。任何帮助将不胜感激。

【问题讨论】：

见qSin(nextRadStep) + 1.0。 :)
除非我误解了您的建议，否则尝试使用 qSin(nextRadStep) + 1.0 不会产生声音。我完全迷失在数学中
你想让别人做他们的工作吗？然后雇佣一个人，这就是产生正弦波的部分，你应该阅读一些愚蠢的数学并尝试将其转换为正弦波到平方: 试试quint16 sampleValue = static_cast<quint16>((qSin(nextRadStep)> 0 ? 1 : 0)*32767);
抱歉，我无意冒犯，我只是想学习，我发现这个特定问题有点令人困惑。我找错地方了，以为是 M_Pi 负责创建波浪。根据你的最后一个建议，它似乎产生了一个方波。我删除了 * 32767，这就是它没有产生任何音频的原因。谢谢你帮助我。

标签： c++ qt math audio waveform

【解决方案1】：

就像 eyllanesc 提到的，您可以使用正弦波发生器，在零以下时使用最小值，在零以上时使用最大值。但是需要注意的一点是，这会产生一个简单的方波。这将产生伪影，因为您的值更改超过了奈奎斯特限制。为了获得更好的声音，您应该寻求创建一个带限的方波。通过将低于 Nyquist 的正弦波谐波相加产生带限方波。

进一步阅读：

奈奎斯特：https://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist_rate

带限方波：https://www.nayuki.io/page/band-limited-square-waves

【讨论】：

感谢您提供的信息，我将查看提供的链接。