Question

当我运行以下代码时，我在后台遇到轻微的失真（听起来像是嗡嗡声）。由于其微妙的性质，它使得相信存在字节转换的某种混叠。

AudioFormat = PCM_SIGNED 44100.0 Hz，16位，立体声，4字节/帧，big-endian

注意：代码假定（目前）数据是大端的。

public static void playFreq(AudioFormat audioFormat, double frequency, SourceDataLine sourceDataLine)
{
    System.out.println(audioFormat);
    double sampleRate = audioFormat.getSampleRate();
    int sampleSizeInBytes = audioFormat.getSampleSizeInBits() / 8;
    int channels = audioFormat.getChannels();

    byte audioBuffer[] = new byte[(int)Math.pow(2.0, 19.0) * channels * sampleSizeInBytes];

    for ( int i = 0; i < audioBuffer.length; i+=sampleSizeInBytes*channels )
    {
        int wave = (int) (127.0 * Math.sin( 2.0 * Math.PI * frequency * i / (sampleRate * sampleSizeInBytes * channels) )  );

        //wave = (wave > 0 ? 127 : -127);

        if ( channels == 1 )
        {
            if ( sampleSizeInBytes == 1 )
            {
                audioBuffer[i] = (byte) (wave);
            }

            else if ( sampleSizeInBytes == 2 )
            {
                audioBuffer[i] = (byte) (wave);
                audioBuffer[i+1] = (byte)(wave >>> 8);
            }
        }

        else if ( channels == 2 )
        {
            if ( sampleSizeInBytes == 1 )
            {
                audioBuffer[i] = (byte) (wave);
                audioBuffer[i+1] = (byte) (wave);
            }

            else if ( sampleSizeInBytes == 2 )
            {
                audioBuffer[i] = (byte) (wave);
                audioBuffer[i+1] = (byte)(wave >>> 8);

                audioBuffer[i+2] = (byte) (wave);
                audioBuffer[i+3] = (byte)(wave >>> 8);
            }
        }
    }

    sourceDataLine.write(audioBuffer, 0, audioBuffer.length);
}

Answer 1

您的评论说该代码假定为big-endian。

从技术上讲，你实际上是以小端输出然而它似乎并不重要，因为通过一个幸运的怪癖，你最重要的字节总是为0。

编辑：进一步解释 - 当你的值达到最大值127时，你应该写（0x00,0x7f），但你的代码的实际输出是（0x7f，0x00），这是32512.这发生了接近正确的 16位最大值32767，但最后8位全为零。最好始终使用32767作为最大值，然后根据需要丢弃底部的8位。

这意味着即使您输出的是16位数据，有效分辨率也只有8位。这似乎是缺乏音质的原因。

我已经制作了一个代码版本，它只是将原始数据转储到一个文件中，并且看不到任何错误的位移本身。符号或丢失位没有意外更改，但有一个与8位样本质量一致的嗡嗡声。

此外，如果您根据样本计数计算波动方程式，然后分别担心字节偏移，那么您的数学运算会更容易：

int samples = 2 << 19;
byte audioBuffer[] = new byte[samples * channels * sampleSizeInBytes];

for ( int i = 0, j = 0; i < samples; ++i )
{
    int wave = (int)(32767.0 * Math.sin(2.0 * Math.PI * frequency * i / sampleRate));
    byte msb = (byte)(wave >>> 8);
    byte lsb = (byte) wave;

    for (int c = 0; c < channels; ++c) {
        audioBuffer[j++] = msb;
        if (sampleSizeInBytes > 1) {
            audioBuffer[j++] = lsb;
        }
    }
 }

Answer 2

我假设您重复调用此代码以播放长音。

你所产生的波是否有可能在写入之前没有完成一段时间？

如果波在完成一个完整的周期之前被“截止”，然后下一个波被写入输出，你肯定会听到一些奇怪的东西，我认为这可能是导致嗡嗡声的原因。

例如：

        /-------\              /-------\              /-------\
  -----/         \       -----/         \       -----/         \
                  \                      \                      \
                   \-----                 \-----                 \-----

注意此波形部分之间的断开连接。这可能会导致嗡嗡声。

在Java中生成正弦波时背景噪声

2 个答案: