如何使用 Python 生成正弦波？

Question

我試圖在給定的持續時間內生成給定頻率的正弦波，然后將其寫入 a.wav 文件。 我正在使用 numpy 的 sin function 和 scipy 的 wavfile function。我聽到一種奇怪的聲音，這絕對不是正弦波。

import numpy as np
from scipy.io import wavfile

fs = 44100

f = int(raw_input("Enter fundamental frequency: "))
t = float(raw_input("Enter duration of signal (in seconds): "))

samples = np.arange(t * fs)

signal = np.sin(2 * np.pi * f * samples)

signal *= 32767

signal = np.int16(signal)

wavfile.write(str(raw_input("Name your audio: ")), fs, signal)

任何幫助，將不勝感激。 我對正弦波或其他東西做了一些根本上不正確的假設嗎？

Answer 1

使用它並根據需要設置參數

start_time = 0
end_time = 1
sample_rate = 1000
time = np.arange(start_time, end_time, 1/sample_rate)
theta = 0
frequency = 100
amplitude = 1
sinewave = amplitude * np.sin(2 * np.pi * frequency * time + theta)
figure(figsize=(20, 6), dpi=80)
plt.plot(sinewave)

Answer 2

一種簡化的方法：

cycles = 2 # how many sine cycles
resolution = 25 # how many datapoints to generate

length = np.pi * 2 * cycles
my_wave = np.sin(np.arange(0, length, length / resolution))

生成：

[ 0.      0.4818  0.8443  0.998   0.9048  0.5878  0.1253 -0.3681 -0.7705
 -0.9823 -0.9511 -0.6845 -0.2487  0.2487  0.6845  0.9511  0.9823  0.7705
  0.3681 -0.1253 -0.5878 -0.9048 -0.998  -0.8443 -0.4818]

---

注意：盡管沒有解決音頻生成的正弦波問題，但仍將此答案留在這里，因為我發現對於我的應用程序，僅參數化波的長度和生成的數據點數量更為直觀，而不是基頻和以秒為單位的持續時間。

Answer 3

更改

samples = np.arange(t * fs)

至

samples = np.linspace(0, t, int(fs*t), endpoint=False)

（這假設fs*t產生整數值。）

或者，正如Paul Panzer在評論中所說，

samples = np.arange(t * fs) / fs

你的samples只是整數0,1,2，... fs*t的序列。 相反，您需要樣本的實際時間值（以秒為單位）。

Answer 4

您正在混合樣本值和長度！ 嘗試：

samples = np.linspace(0, t, t * fs)

另一個細節：你不需要str周圍raw_input 。