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一个关于线性变频正弦波的小陷阱
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心忧不前
等级：
我觉得这是个挺有意思的陷阱，于是简单写篇帖子骗骗分～

昨天SB给我发了段代码，他用C写了个程序想生成一段变频正弦波存成wav：频率从20Hz线性地变到10000Hz。但是程序写出来遇到了一个问题：使用频谱分析软件发现，频率最终变到了20000Hz左右。
https://github.com/m13253/sound-exp/blob/2cf918f8dfc7daedf1e18b1d588438a55fedc29f/sine-pitch/sine.c
这是原来的代码。

在sin前面加了行printf("%fn", freq);
然后
$ gcc sine.c
$ ./a.out log
发现freq的确是从20变到10000。
---

其实注意一下这行
buf = sin((2*M_PI*freq+1)*i/SAMPLE_RATE);
简化一下就是sin(2*pi*freq*t)，我们很熟悉的freq频率的正弦波生成。但这里是不能这么用的。为什么呢？因为freq是在变的。
我们也可以把这理解成是在t轴上缩放函数sin(2*pi*t)的图像，把它挤扁freq倍。
但是如果变频的话，我们得边在t轴上跑边挤扁这个函数。注意直接更改freq，它是以y轴为中心挤扁图像的……于是就出现了不同步！
所以……我们要变在t轴上往右边跑，边以t为中心把sin(2*pi*t)的图像挤扁freq倍。
比较好实现的方法是，把2 * pi * freq * t抽出来，放到一个用来累加的变量里去。
每次循环把这个变量的值+=2 * pi * freq，
然后buf = sin(累加变量);

最终修改成这样：
https://github.com/m13253/sound-exp/blob/b74a121840c3f5cfdf4e8b14e1303eee17f2fb50/sine-pitch/sine.c

楼主 2015-10-23 13:56 回复

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