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c++ - Qt C++ 创建一个方形音频音波。播放并保存

问题描述

各位高手好，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，因为我在这方面的数学不是很好，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。

标签： c++qtmathaudiowaveform

解决方案

就像eyllanesc 提到的，您可以使用正弦波发生器并在低于零时使用最小值，在高于零时使用最大值。然而需要注意的一点是，这会产生一个简单的方波。这将有工件，因为您的值更改超过了 Nyquist 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 的正弦波谐波相加来产生带限方波。

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

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