c# - 合成器从一个频率滑到另一个频率

Question

我正在使用 NAudio 在 C# 中编写一个合成器。我试图让它在频率之间平滑滑动。但是我有一种感觉，我对所涉及的数学不了解。在切换到正确的下一个音高之前，它会以高音疯狂地滑动。

从一个音高滑到另一个音高的数学正确方法是什么？

代码如下:

public override int Read(float[] buffer, int offset, int sampleCount) { int sampleRate = WaveFormat.SampleRate;

        for (int n = 0; n < sampleCount; n++)
        {
            if (nextFrequencyQueue.Count > 0)
            {                    
                nextFrequency = nextFrequencyQueue.Dequeue();
            }

            if (nextFrequency > 0 && Frequency != nextFrequency)
            {
                if (Frequency == 0) //special case for first note
                {
                    Frequency = nextFrequency;
                }
                else //slide up or down to next frequency
                {
                    if (Frequency < nextFrequency)
                    {
                        Frequency = Clamp(Frequency + frequencyStep, nextFrequency, Frequency);
                    }
                    if (Frequency > nextFrequency)
                    {
                        Frequency = Clamp(Frequency - frequencyStep, Frequency, nextFrequency);
                    }
                }
            }

            buffer[n + offset] = (float)(Amplitude * Math.Sin(2 * Math.PI * time * Frequency));
            try
            {
                time += (double)1 / (double)sampleRate;
            }
            catch
            {
                time = 0;
            }
        }
        return sampleCount;
    }

Answer 1

您使用绝对时间来确定波函数，因此当您稍微改变频率时，下一个样本就是您以新频率开始运行时的样本。

我不知道已建立的最佳方法，但一个可能足够好的简单方法是计算相位 (φ = t mod 1/f_old) 并调整 t 以保持相位在新的频率下 (t = φ/f_new).

更平滑的方法是保留一阶导数。这更困难，因为与波本身不同，一阶导数的振幅随频率变化，这意味着仅保留相位是不够的。无论如何，考虑到您平滑地改变频率，这种增加的复杂性几乎肯定是矫枉过正。