根据频率创建音频文件

Question

我正在使用 node.js 进行我正在做的项目。该项目是将单词转换为数字，然后获取这些数字并创建音频输出。音频输出应将数字作为频率播放。例如，我有一个数字数组 [913, 250,352] 现在我想将这些数字作为频率播放。我知道我可以使用音频 API 或任何其他允许我这样做的第三方包在浏览器中播放它们。问题是我想创建一些音频文件，我试图将这些数字转换为音符，然后将其保存为 Midi 文件，我成功了，但问题是 midi 文件采用频率，将它们转换为最接近的音符（示例: 913 将转换为 932.33HZ - 即音符编号 81),

    // add a track
    var array = gematriaArray
    var count = 0
    var track = midi.addTrack()
    var note
    
    for (var i = 0; i < array.length; i++) {
            note = array[i]

        track = track.addNote({

            //here im converting the freq -> midi note.
            midi: ftom(parseInt(note)),
            time: count,
            duration: 3
        })
        count++
    }

    // write the output
    fs.writeFileSync('./public/sounds/' + name + random + '.mid', new Buffer.from(midi.toArray()))

我在 Internet 上进行了搜索，但找不到任何有用的信息。我真的很想有一个文件，用户可以下载这些数字作为频率，有人知道如何才能得到这个结果吗？

在此先感谢帮助者。

Answer 1

此函数将使用表示给定频率的原始音频曲线高度的浮点值填充缓冲区

var pop_audio_buffer_custom = function (number_of_samples, given_freq, samples_per_second) {

    var number_of_samples = Math.round(number_of_samples);

    var audio_obj = {};
    
    var source_buffer = new Float32Array(number_of_samples);

    audio_obj.buffer = source_buffer;

    var incr_theta = (2.0 * Math.PI * given_freq) / samples_per_second;
    var theta = 0.0;

    for (var curr_sample = 0; curr_sample < number_of_samples; curr_sample++) {

        audio_obj.buffer[curr_sample] = Math.sin(theta);

        console.log(audio_obj.buffer[curr_sample] , "theta ", theta);

        theta += incr_theta;
    }
    
    return audio_obj;

};       //      pop_audio_buffer_custom

var number_of_samples = 10000; // long enough to be audible
var given_freq = 300;
var samples_per_second = 44100;  // CD quality sample rate
var wav_output_filename = "/tmp/wav_output_filename.wav"

var synthesized_obj = {};

synthesized_obj.buffer = pop_audio_buffer_custom(number_of_samples, given_freq, samples_per_second);

数字音频的世界是非常重要的......一旦你有了音频缓冲区，下一步就是将浮点表示转换成可以以字节为单位存储的东西（通常是 16 位整数，具体取决于你选择的位深度）...然后需要将 16 位整数缓冲区写成 WAV 文件

音频是一种有时被称为时间序列的波...当您用拳头敲击 table 时，table 会上下摆动，从而推动微小的空气分子与该摆动一致。 .. 这种空气的摆动在整个房间传播并到达麦克风振膜或可能是您的耳膜，而鼓膜又与此波共振而摆动...如果您将铅笔粘在振膜上，它会随着振膜一起摆动，然后您慢慢滑动沿着铅笔笔尖的一条纸条，您会看到一条曲线被写在该纸条上......这是音频曲线......音频样本只是该曲线在某一时刻的高度.. . 如果您以恒定速率每秒重复写下此曲线高度值 X 次，您将获得原始音频数据点列表（这是上述函数创建的内容）...因此给定的音频样本只是值给定时刻的音频曲线高度......因为计算机不是连续的而是离散的，他们无法处理整个铅笔绘制的曲线，所以只关心这个瞬时测量的曲线高度值列表......这些是音频样本

以上 32 位浮点缓冲区可以输入以下函数以 return 16 位整数缓冲区

var convert_32_bit_float_into_signed_16_bit_int_lossy = function(input_32_bit_buffer) {

    // this method is LOSSY - intended as preliminary step when saving audio into WAV format files
    //                        output is a byte array where the 16 bit output format 
    //                        is spread across two bytes in little endian ordering

    var size_source_buffer = input_32_bit_buffer.length;

    var buffer_byte_array = new Int16Array(size_source_buffer * 2); // Int8Array 8-bit twos complement signed integer

    var value_16_bit_signed_int;
    var index_byte = 0;

    console.log("size_source_buffer", size_source_buffer);


    for (var index = 0; index < size_source_buffer; index++) {

        value_16_bit_signed_int = ~~((0 < input_32_bit_buffer[index]) ? input_32_bit_buffer[index] * 0x7FFF : 
                                                                        input_32_bit_buffer[index] * 0x8000);

        buffer_byte_array[index_byte] = value_16_bit_signed_int & 0xFF; // bitwise AND operation to pluck out only the least significant byte

        var byte_two_of_two = (value_16_bit_signed_int >> 8); //  bit shift down to access the most significant byte

        buffer_byte_array[index_byte + 1] = byte_two_of_two;

        index_byte += 2;
    };

    // ---

    return buffer_byte_array;
};

下一步是将 16 位 int 缓冲区以上保存到 wav 文件中...我建议您为此使用许多 nodejs 库之一（或者甚至更好地编写自己的代码，因为它只有两页代码；- )))

根据频率创建音频文件

creating audio file based on frequencies

node.js

audio

frequency

midi