網絡音頻：Karplus組強大的字符串合成

Question

編輯： - 清理代碼和播放器（在Github上）一點，所以它更容易設定頻率

我使用Karplus Strong string synthesis算法trying to synthesize字符串，但我可以」讓字符串調整正確。有人有什麼主意嗎？

如上面鏈接，代碼在Github上：https://github.com/achalddave/Audio-API-Frequency-Generator（相關位在strings.js）。

維基下圖：

所以基本上，我生成噪聲，然後獲取輸出，並且同時發送到延遲濾波器。延遲濾波器連接到低通濾波器，然後與輸出混合。根據維基百科，延遲應該是N個採樣，其中N是採樣頻率除以基頻（N = f_s/f_0）。

產生噪聲（bufferSize是2048，但是這不應該太大的關係）

var buffer = context.createBuffer(1, bufferSize, context.sampleRate); 
var bufferSource = context.createBufferSource(); 
bufferSource.buffer = buffer; 

var bufferData = buffer.getChannelData(0); 
for (var i = 0; i < delaySamples+1; i++) { 
    bufferData[i] = 2*(Math.random()-0.5); // random noise from -1 to 1 
} 

創建延遲節點

var delayNode = context.createDelayNode(); 

我們需要：

從我的代碼摘錄推遲f_s/f_0樣本。然而，延遲節點需要幾秒鐘的延遲，所以我們需要將其除以每秒採樣，並且我們得到(f_s/f_0)/f_s，這只是1/f_0。

var delaySeconds = 1/(frequency); 
delayNode.delayTime.value = delaySeconds; 

創建低通濾波器（頻率截止，據我所知，應該不會影響頻率，更多的是字符串是否「聽」的問題自然）：

var lowpassFilter = context.createBiquadFilter(); 
lowpassFilter.type = lowpassFilter.LOWPASS; // explicitly set type 
lowpassFilter.frequency.value = 20000; // make things sound better 

噪聲連接到輸出端和延遲節點（destination = context.destination和更早被定義）：

bufferSource.connect(destination); 
bufferSource.connect(delayNode); 

延遲連接到低通濾波器：

delayNode.connect(lowpassFilter); 

低通連接到輸出，並返回到延遲*：

lowpassFilter.connect(destination); 
lowpassFilter.connect(delayNode); 

有沒有人有什麼想法？我無法弄清楚問題是我的代碼，我對算法的理解，我對API的理解，或者（儘管這是最不可能的）API本身的問題。

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*需要注意的是在Github上，實際上是低通和輸出之間的增益節點，但這並不能真正使輸出有很大的區別。

Answer 1

這是我認爲的問題。我不認爲DelayNode實現的目的是處理這種嚴格的反饋循環。例如，對於441 Hz音調，這隻有100個延遲採樣，並且DelayNode實現可能會以128或更多的塊處理其輸入。 （delayTime屬性爲「k-rate」，意味着對它的更改只能在128個樣本的塊中處理。這並不證明我的觀點，但它暗示了它。）所以反饋來得太晚，或者只是部分或某事。

EDIT/UPDATE：正如我在下面註釋的狀態，實際的問題是，在一個循環的DelayNode增加了輸出和輸入之間128個樣本幀，因此所觀察到的延遲小於指定的時間更長128/sampleRate秒。

我的建議（以及我已經開始做的）是在JavaScriptNode（現在稱爲ScriptProcessorNode）中實現整個Karplus-Strong，包括您自己的延遲線。這並不難，我會在我擺脫一個不可能存在但不知何故的令人討厭的bug時發佈我的代碼。順便說一句，你（和我）用delayTime的1/440（它應該是A）得到的音調似乎是一個G，低於它應該在的兩個半音。將頻率加倍會提高到B，高出四個半音。 （我可能會被一個八度音階或兩個 - 很難說）。也許人們可以從這樣的更多數據點中找出（數學上的）發生了什麼，但我不會打擾。

編輯：這是我的代碼，認證無錯。

var context = new webkitAudioContext(); 

var frequency = 440; 
var impulse = 0.001 * context.sampleRate; 

var node = context.createJavaScriptNode(4096, 0, 1); 
var N = Math.round(context.sampleRate/frequency); 
var y = new Float32Array(N); 
var n = 0; 
node.onaudioprocess = function (e) { 
    var output = e.outputBuffer.getChannelData(0); 
    for (var i = 0; i < e.outputBuffer.length; ++i) { 
    var xn = (--impulse >= 0) ? Math.random()-0.5 : 0; 
    output[i] = y[n] = xn + (y[n] + y[(n + 1) % N])/2; 
    if (++n >= N) n = 0; 
    } 
} 

node.connect(context.destination);