初学者数字合成器[关闭]

Question

我正在考虑用 Java 编写音频合成器，想知道是否有人对编写这样的程序有任何建议或好的资源。我正在寻找有关生成原始声波、如何将它们输出为可用形式（通过扬声器播放）以及有关该主题的一般理论的信息。谢谢大家。

Answer 1

1. 这个问题基本上是关于将函数映射到数字数组。支持一流功能的语言在这里会派上用场。

2. 签出 http://www.harmony-central.com/Computer/Programming 和 http://www.developer.com/java/other/article.php/3071021 获取一些与 Java 相关的信息。

3. 如果您不了解编码声音数据的基本概念，请阅读http://en.wikipedia.org/wiki/Sampling_rate

4. 规范的 WAVE 格式非常简单，请参阅http://www.lightlink.com/tjweber/StripWav/Canon.html。标头（前 44 个字节）+ 波形数据。你不需要任何库来实现它。

在 C/C++ 中，相应的数据结构如下所示：

typedef struct _WAVstruct
{
    char headertag[4];
    unsigned int remnantlength;
    char fileid[4];

    char fmtchunktag[4];
    unsigned int fmtlength;
    unsigned short fmttag;
    unsigned short channels;
    unsigned int samplerate;
    unsigned int bypse;
    unsigned short ba;
    unsigned short bipsa;

    char datatag[4];
    unsigned int datalength;

    void* data; //<--- that's where the raw sound-data goes
}* WAVstruct;

我不确定 Java。我想您必须将“struct”替换为“class”，将“void* data”替换为“char[] data”或“short[] data”或“int[] data”，对应于每个字节的位数样本，如字段 bipsa 中所定义。

要用数据填充它，你可以在 C/C++ 中使用类似的东西：

int data2WAVstruct(unsigned short channels, unsigned short bipsa, unsigned int samplerate, unsigned int datalength, void* data, WAVstruct result)
{
    result->headertag[0] = 'R';
    result->headertag[1] = 'I';
    result->headertag[2] = 'F';
    result->headertag[3] = 'F';
    result->remnantlength = 44 + datalength - 8;
    result->fileid[0] = 'W';
    result->fileid[1] = 'A';
    result->fileid[2] = 'V';
    result->fileid[3] = 'E';

    result->fmtchunktag[0] = 'f';
    result->fmtchunktag[1] = 'm'; 
    result->fmtchunktag[2] = 't';
    result->fmtchunktag[3] = ' ';
    result->fmtlength = 0x00000010;
    result->fmttag = 1;
    result->channels = channels;
    result->samplerate = samplerate;
    result->bipsa = bipsa;
    result->ba = channels*bipsa / 8;
    result->bypse = samplerate*result->ba;

    result->datatag[0] = 'd';
    result->datatag[1] = 'a';
    result->datatag[2] = 't';
    result->datatag[3] = 'a';
    result->datalength = datalength;

    result->data = data; // <--- that's were the data comes in

    return 0; // an error code, not implemented, yet ...; in Java: return result
}

同样，我不确定 Java，但如果将 void 指针转换为与比特率对应的数组，转换应该很简单。

然后只需将整个结构写入文件即可获得可播放的波形文件。

Answer 2

查看Frinika。它是用 Java（开源）实现的全功能音乐工作站。使用 API，您可以通过合成器运行 midi 事件，读取原始声音输出，并将其写入 WAV 文件（请参阅下面的源代码链接）。

附加信息：

• Frinika Developer Area
• Source code for midi renderer tool

Answer 3

在攻读学位期间，我的论文项目是创建基于 Java 的模块化合成器，而我所在的大学认为适合公开我的报告：

A Software Based Modular Synthesiser in Java

Answer 4

我不知道这是否有帮助，但如果您可以将 MIDI 用于任何事情，您应该查看JFuge。