Java - Générer des sons avec des amplitudes différentes donne des tons différents

Question

Je crée des sons dans mon programme Java. Il existe donc un certain nombre de modules d'oscillateurs qui produisent les échantillons dont j'ai besoin pour pouvoir jouer plus d'une tonalité à la fois. Ces échantillons sont ajoutés et joués. Si je sélectionne une faible amplitude, par ex. 100, tout fonctionne très bien (normalisée dans Audacity):

Mais si je sélectionne une amplitude supérieure, dans ce cas Short.MAX_VALUE, le ton créé ressemble et sonne étrange:

Les échantillons sont créés ici (source: http://www.wolinlabs.com/blog/java.sine.wave.html):

short value; 
    if (type == TYPE_SINE) 
    { 
     cycleIncrease = frequency/parent.getSamplingRate(); 
     value = (short) (amplitude * Math.sin(2 * Math.PI * cyclePosition)); 
     cyclePosition += cycleIncrease; 
     if (cyclePosition > 1) 
      cyclePosition -= 1; 
     return value; 
    } 

Avec sa ondes wtooth j'ai le même problème:

else if (type == TYPE_SAW) 
    { 
     cycleIncrease = frequency/parent.getSamplingRate(); 
     double doubleValue = cyclePosition - Math.floor(cyclePosition); 
     cyclePosition += cycleIncrease; 
     value = (short) (amplitude * doubleValue); 
     if (cyclePosition > 1) 
      cyclePosition -= 1; 
     return value; 
    } 

amplitude a la valeur je l'ai mentionné ci-dessus, donc dans ces deux cas 100 et Short.MAX_VALUE.

Les échantillons sont additionnés de cette façon, où sum est l'échantillon de sortie et value est l'échantillon calculé (0 si aucune tonalité est jouée):

int n = 0; 
    int sum = 0; 

    for (Wire inputWire:inputWires) 
    { 
     short value = inputWire.getNextSample(); 
     if (value != 0) 
     { 
      n += 1; 
     } 
     sum += value; 
     x++; 
    } 

    if (n != 0) 
     sum = sum/n; 

J'ai aussi assuré qu'il ya juste la un échantillon d'un oscillateur si un seul son est joué, donc sum = value. Mais je ne comprends pas pourquoi différentes tonalités sont créées pour des amplitudes différentes avec le même code, alors pourquoi cela se passe-t-il?

J'ai aussi une deuxième question: Si je termine la lecture d'un sinusoïde avec une faible amplitude, je peux entendre un bruit court, qui ressemble à ceci:

D'où vient et comment puis-je le réparer?

Nous vous remercions de votre aide!

Answer 1

Question 1:

Il semble que vous pouvez envelopper la forme d'onde:

if (cyclePosition > 1) 
    cyclePosition -= 1; // You are reducing the amplitude by half? (goes from 1 to -1) 

C'est là une coupure devrait se produire:

// For example... 
if (cyclePosition > 1) 
    cyclePosition = 1 
if (cyclePosition < -1) 
    cyclePosition = -1 

L'audio peut sembler mauvais, mais c'est ce qui arrive normalement quand l'Amplitude est trop grande.

Peut-être essayer d'échelle l'amplitude pour tenir toujours dans des limites:

scale = 1/highestAmplitude; 
foreach (point in wavePoints) 
{ 
    point *= scale; 
} 
// or something similar 

Question 2:

Assurez-vous que la fin onde sinusoïdale à 0 Amplitude

Answer 2

Vérifiez que le sampleSizeInBits de votre AudioFormat comports avec votre choisi amplitude. Si ce n'est pas le cas, vous pouvez constater un effet "wrap-around" lors de la multiplication par amplitude. Pour référence, ce example met à l'échelle la taille de l'échantillon à huit bits représentant une valeur d'octet signée dans la plage -128..127.

AudioFormat af = new AudioFormat(Note.SAMPLE_RATE, 8, 1, true, true); 
… 
sin[i] = (byte)(Math.sin(angle) * 127f);