如何使用 Python 生成正弦波？

Question

我正在尝试在给定的持续时间内生成给定频率的正弦波，然后将其写入 .wav 文件。我正在使用 numpy 的 sin 函数和 scipy 的 wavfile 函数。我听到一种奇怪的声音，这绝对不是正弦波。

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)

任何帮助，将不胜感激。我是否对正弦波或其他东西做出了一些根本不正确的假设？

Answer 1

改变

samples = np.arange(t * fs)

到

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

（这假设fs*t结果为整数值。）

或者，正如 Paul Panzer 在评论中所建议的那样，

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

你samples只是整数序列 0, 1, 2, ... fs*t。相反，您需要样本的实际时间值（以秒为单位）。

Answer 2

一个简化的方法：

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：尽管没有解决音频生成的正弦波问题，但仍将这个答案留在这里，因为我发现对于我的应用程序来说，仅参数化波的长度和生成的数据点的数量更直观，而不是基频和以秒为单位的持续时间。